PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG FAKULTAS TARBIYAH …repository.its.ac.id/63419/1/3113030111-114-Non Degree Thesis.pdf · iv rafter, gording cable, wind bonding and connections. For analysis

PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG

FAKULTAS TARBIYAH UNIVERSITAS ISLAM

NEGERI SUNAN AMPEL SURABAYA

MENGGUNAKAN SISTEM RANGKA PEMIKUL

MOMEN MENENGAH (SRPMM)

TUGAS AKHIR – RC 095501

KHOLIF NOVIANTI 3113030111 SIGIT PRIONGGO 3113030114 Dosen Pembimbing Nur Achmad Husin, ST, MT NIP. 19720115 199802 1 001 PROGRAM STUDI D III TEKNIK SIPIL Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2016

ii

STRUCTURAL DESIGN OF TARBIYAH

FACULTY OF SUNAN AMPEL ISLAMIC STATE

UNIVERSITY BUILDING SURABAYA USING

INTERMEDIATE MOMENT RESISTING FRAME

SYSTEM

FINAL PROJECT APPLIED – RC 095501

KHOLIF NOVIANTI 3113030111 SIGIT PRIONGGO 3113030114 Counsellor Lecture Nur Achmad Husin, ST, MT NIP. 19720115 199802 1 001 DIPLOMA III CIVIL ENGINEERING DEPARTEMENT Civil Enginering and Planning Faculty Sepuluh Nopember Institute of Technology Surabaya 2016

i

“PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG FAKULTAS TARBIYAH UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SUNAN

AMPEL SURABAYA MENGGUNAKAN SISTEM RANGKA PEMIKUL MOMEN MENENGAH (SRPMM)”

Dosen Pembimbing : Nur Achmad Husin, ST, MT

NIP : 19720115 199802 1 001

Mahasiswa 1 : Kholif Novianti

3113030111

Mahasiswa 2 : Sigit Prionggo

3113030114

Jurusan : Diploma III Teknik Sipil FTSP-ITS

ABSTRAK

Gedung Fakultas Tarbiyah Universitas Islam Negeri Sunan Ampel Surabaya berada di Jalan Achmad Yani, Jemursari, Surabaya. Berdasarkan hasil Standart Penetration test (SPT) diketahui bahwa gedung dibangun diatas kelas situs tanah sedang dan termasuk dalam kategori desain seismik C sehingga perencanaan struktur mengggunakan metode Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah.

Perhitungan struktur dan gempa mengacu pada peraturan yang berlaku. Proses dalam perhitungan struktur meliputi analisa pembebanan, permodelan struktur, analisa gaya dalam, perhitungan penulangan, serta cek persyaratan elemen struktur. Sedangkan untuk perhitungan struktur atap dilakukan perhitungan

ii

sambungan. Untuk analisia gempa dalam perencanaan ini digunakan analisa statik ekivalen.

Dari hasil perhitungan, dimensi struktur atas terdiri dari pelat lantai dengan tebal 12 cm, gording profil LLC 150.50.20.3,2, pengantung gording Ø10 mm, ikatan angin Ø10 mm, profil kuda-kuda WF 300.150.6,5.9, dimensi balok anak (B2) 30 cm x 50 cm, dimensi balok induk (B1) 40 cm x 60 cm, dimensi kolom 50 cm x 50 cm, dimensi sloof 40 cm x 60 cm, serta struktur bawah menggunakan borpile diameter 30 cm dan kedalaman 10 m.

Kata kunci: Sisten Rangka Pemikul Momen Menengah

iii

“STRUCTURAL DESIGN OF TARBIYAH FACULTY OF SUNAN AMPEL ISLAMIC STATE UNIVERSITY BUILDING SURABAYA USING INTERMEDIATE

MOMENT RESISTING FRAME SYSTEM”

Counsellor Lecturer : Nur Achmad Husin, ST, MT

NIP : 19720115 199802 1 001

Student 1 : Kholif Novianti

3113030111

Student 2 : Sigit Prionggo

3113030114

Departement : Diploma III Civil Engineering

ABSTRACT

Tarbiyah Faculty of Sunan Ampel Islamic State University Surabaya is located in Jalan Ahmad Yani, Jemursari, Surabaya. Based on the results of Standard Penetration Test (SPT) note that the building was built on the site classes are being ground and included in the seismic design category C so that the structural design use Intermediate Moment Resisting Frame System.

Calculation of structures and earthquake refers to the regulations. Process in the structure calculations are loading analysis, structural modeling, force analysis, calculation of reinforcement, as well as check the requirements of structural elements. As for the roof structure is the calculation of gording,

iv

rafter, gording cable, wind bonding and connections. For analysis of the earthquake of this design using equivalent static analysis.

From the results of calculation, dimension of upper structure consist of floor plate in 12 cm thickness, LLC 150.50.20.3,2 gording profile, Ø10 mm gording cable, Ø10 mm wind bonding, WF 300.150.6,5. 9 roof profile, edges beam dimension (B2) 30 cm x 50 cm, beam dimension (B1) 40 cm x 60 cm, column 50 cm x 50 cm, tie beam dimension 40 cm x 60cm, while the bottom structure using borpile diameter 30 cm and depth of 10 m

Keyword : Intermediate moment resisting frame system

vi

DAFTAR ISI

ABSTRAK ..................................................................................... i

ABSTRACT ................................................................................ iii

KATA PENGANTAR ................................................................... v

DAFTAR ISI ................................................................................ vi

DAFTAR GAMBAR ..................................................................... x

DAFTAR TABEL ...................................................................... xiv

DAFTAR NOTASI .................................................................... xvi

BAB I PENDAHULUAN ............................................................. 1

1.1 Latar Belakang ..................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah ............................................................... 2

1.3 Batasan Masalah .................................................................. 2

1.4 Tujuan .................................................................................. 2

1.5 Manfaat ................................................................................ 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ................................................... 5

2.1 Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah ....................... 5

2.1.1 Persyaratan untuk Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah (SRPMM) ............................................................ 9

2.1.2 Balok ............................................................................. 9

2.1.3 Kolom ......................................................................... 10

2.1.4 Kekuatan Geser........................................................... 11

2.2 Hubungan Balok Kolom SRPMM ............................... 13

2.3 Pemisahan Struktur ............................................................ 15

vii

BAB III METODOLOGI ............................................................ 17

3.1 Pengumpulan Data ...................................................... 18

3.2 Preliminary Design Beton ........................................... 19

3.3 Analisis Pembebanan Struktur .................................... 19

3.4 Preliminary Design Baja ............................................. 20

3.5 Permodelan Struktur .................................................... 20

3.6 Analisa Gaya Dalam .................................................... 21

3.7 Perhitungan Penulangan Elemen Struktur Beton ........ 22

3.8 Cek Persyaratan Elemen Struktur Beton ..................... 22

3.9 Perhitungan Sambungan Elemen Struktur Baja .......... 23

3.10 Cek Persyaratan Elemen Struktur Baja ....................... 23

3.11 Gambar Perencanaan ................................................... 24

BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN ............................... 27

4.1 Perencanaan Dimensi Struktur .......................................... 27

4.1.1 Perencanaan Dimensi Balok ....................................... 27

4.1.2 Perencanaan Dimensi Kolom ..................................... 30

4.1.3 Perencanaan Dimensi Sloof ........................................ 32

4.1.4 Perencanaan Dimensi Pelat ........................................ 33

4.1.5 Perencanaan Dimensi Tangga .................................... 42

4.2 Perencanaan Struktur Atap Baja ........................................ 46

4.2.1 Perhitungan Gording .................................................. 46

4.2.2 Perhitungan Penggantung Gording ............................. 55

4.2.3 Perhitungan ikatan Angin ........................................... 60

4.2.4 Perhitungan Kuda-Kuda ............................................. 65

viii

4.2.5 Perhitungan Kolom Pendek Baja ................................ 76

4.2.6 Perhitungan Pelat Landas ........................................... 84

4.2.7 Perhitungan Sambungan ............................................. 89

4.3 Pembebanan Struktur ....................................................... 104

4.3.1 Pembebanan Pelat ..................................................... 104

4.3.2 Pembebanan Tangga ................................................. 105

4.3.3 Pembebanan Dinding ................................................ 106

4.3.4 Pembebanan Gempa ................................................. 106

4.3.5 Pembebanan Angin ................................................... 139

4.3.5 Periksa Dilatasi Bangunan ........................................ 143

4.4 Perhitungan Struktur Sekunder ........................................ 145

4.4.1 Perhitungan Penulangan Pelat .................................. 145

4.4.2 Perhitungan Penulangan Tangga .............................. 159

4.4.3 Perhitungan penulangan Pelat Bordes ...................... 165

4.4.4 Perhitungan Penulangan Balok Anak ....................... 170

4.4.5 Perhitungan Penulangan Balok Bordes .................... 215

4.5 Perhitungan Struktur Primer ............................................ 257

4.5.1 Perhitungan Penulangan Sloof .................................. 257

4.5.2 Perhitungan Penulangan Balok Induk ...................... 284

4.5.3 Perhitungan Penulangan Kolom ............................... 339

4.6 Perhitungan Pondasi ........................................................ 373

4.6.1 Perhitungan Pondasi Tipe 1 ...................................... 378



ix

4.6.4 Penulangan Borpile .................................................. 426

BAB V PENUTUP .................................................................... 435

5.1 Kesimpulan ...................................................................... 435

5.2 Saran ................................................................................ 437

DAFTAR PUSTAKA................................................................ 439

x

DAFTAR GAMBAR

Gambar 3.1 Kuat Geser Balok .................................................... 12

Gambar 3.2 Kuat Geser Kolom .................................................. 13

Gambar 3.3 Gaya-gaya pada batang-batang di suatu pertemuan 13

Gambar 3.4 Geser pada suatu pertemuan balok ke kolom ......... 14 Gambar 4. 1 Dimensi Penampang Balok Induk ......................... 28

Gambar 4. 2 Dimensi Penampang Balok Anak .......................... 29

Gambar 4. 3 Dimensi Penampang Balok Kantilever ................... 30

Gambar 4. 4 Dimensi Penampang Kolom .................................. 31

Gambar 4. 5 Dimensi Penampang sloof ..................................... 32

Gambar 4. 6 Denah Pelat tipe A ................................................. 34

Gambar 4. 7 Balok B1 As A’ (30/50) ......................................... 35

Gambar 4. 8 Balok B1 As 1’(30/50) ........................................... 37

Gambar 4. 9 Balok B1 As A (40/60) .......................................... 38

Gambar 4. 10 Balok B1 As 1 (40/60) ......................................... 40

Gambar 4. 11 Denah penulangan tangga .................................... 43

Gambar 4. 12 Tebal efektif tangga ............................................. 45

Gambar 4. 13 Flowchart Perhitungan Gording........................... 46

Gambar 4. 14 Profil Gording LLC 150. 50 20.3,2 ..................... 47

Gambar 4. 15 Pembebanan pada Gording .................................. 48

Gambar 4. 16 Mekanika pada Gording ...................................... 50

Gambar 4. 17 Flowchart Perhitungan Penggantung Gording ..... 55

xi

Gambar 4. 18 Perencanaan penggantung gording ...................... 56

Gambar 4. 19 Flowchart Perhitungan Ikatan Angin ................... 60

Gambar 4. 20 Bidang Kerja Ikatan Angin .................................. 61

Gambar 4. 21 Flowchart Perhitungan Kuda-Kuda ..................... 66

Gambar 4. 22 Flowchart Pertitungan Kolom Baja ..................... 77

Gambar 4. 23 Beban yang bekerja pada Pelat Landas ............... 85

Gambar 4. 24 Parameter perhitungan pelat landas ..................... 85

Gambar 4. 25 Beban pada sambungan Kuda- kuda ................... 90

Gambar 4. 26 Panjang pengelasan ............................................. 91

Gambar 4. 27 Perencanaan Baut ................................................ 93

Gambar 4. 28 Kondisi Fraktur 1 sambungan Baut ..................... 95

Gambar 4. 29 Kondisi Fraktur 2 sambungan Baut ..................... 96

Gambar 4. 30 Panjang pengelasan ............................................. 99

Gambar 4. 31 Perencanaan baut ............................................... 101

Gambar 4. 32 Kondisi Fraktur 1 sambungan Baut ................... 102

Gambar 4. 33 Kondisi Fraktur 2 sambungan Baut ................... 103

Gambar 4. 34 Distribusi Berat Bangunan tiap Lantai .............. 107

Gambar 4. 35 Joint yang menerima gaya gempa .................... 123

Gambar 4. 36 Flowchart Penulangan Plat ................................ 146

Gambar 4. 37 Detail Pelat lantai Tipe A .................................. 147

Gambar 4. 38 Flowchart Penulangan Tangga .......................... 160

Gambar 4. 39 Denah Pembalokan ............................................ 170

Gambar 4. 40 Tinggi Efektif Balok .......................................... 172

Gambar 4. 41 Gaya lintang Komponen Balok pada SRPMM .. 176

xii

Gambar 4. 42 Luasan Acp dan Pcp .......................................... 176

Gambar 4. 43 Perencanaan Geser Untuk balok SRPMM ......... 201

Gambar 4. 44 Detail batang tulangan berkait untuk penyaluran

kait standart ............................................................................... 211

Gambar 4. 45 Detail Penulangan Balok Anak (B2) ................. 214

Gambar 4. 46 Tampak Portal As C ........................................... 215

Gambar 4. 47 Tinggi Efektif balok Bordes .............................. 216



Gambar 4. 50 Gaya Geser Balok SRPMM ............................... 244


kait standart ............................................................................... 254

Gambar 4. 52 Detail Penulangan Balok Bordes (BB) .............. 256

Gambar 4. 53 Denah Sloof ....................................................... 257

Gambar 4. 54 Tinggi efektif Sloof ............................................ 259





kait standart ............................................................................... 280

Gambar 4. 59 Detail Penulangan Sloof (S1) ............................ 283

Gambar 4. 60 Flowchart Peulangan Torsi Balok...................... 285

Gambar 4. 61 Flowchart Penulangan Lentur Balok ................. 287

Gambar 4. 62 Flowchart Penulangan Geser Balok ................... 289

xiii





kait standart ............................................................................... 336

Gambar 4. 67 Detail Penulangan Balok induk ......................... 338

Gambar 4. 68 Flowchart Penulangan Kolom ........................... 342

Gambar 4. 69 Flowchart Penulangan Geser Kolom ................. 344

Gambar 4. 70 Denah Kolom yang ditinjau ............................... 345

Gambar 4. 71 Diagram P-M PCA COL ................................... 365

Gambar 4. 72 Output Momen PCA COL ................................. 366

Gambar 4. 73 Desain Untuk Geser Kolom ............................... 367

Gambar 4. 74 Flowchart Perhitungan Pondasi ......................... 375

Gambar 4. 75 Mekanika gaya pada poer arah X ...................... 405

Gambar 4. 76 Mekanika gaya pada poer arah Y ...................... 408

Gambar 4. 77 Mekanika gaya pada poer arah X ...................... 421

Gambar 4. 78 Mekanika gaya pada poer arah Y ...................... 424

xiv

DAFTAR TABEL

Tabel 4. 1 Beban Angin pada Penggantung gording ................... 57

Tabel 4. 2 Beban Angin pada ikatan Angin ................................. 62

Tabel 4. 3 Berat Lantai 1 Bangunan 1 ....................................... 107




Tabel 4. 7 Berat Lantai Atap Bangunan 1 ................................. 111



Tabel 4. 10 Berat Gempa Lantai 3 Bangunan 2......................... 114

Tabel 4. 11 Berat Lantai 4 Bangunan 2 .................................... 115

Tabel 4. 12 Berat Lantai atap Bangunan 2 ................................ 116

Tabel 4. 13 Rekapitulasi Berat tiap Lantai Bangunan 1 ............ 117

Tabel 4. 14 Rekapitulasi Berat tiap Lantai Bangunan 2 ............ 117

Tabel 4. 15 Kategori desain seismik berdasarkan paremeter

respons percepatan pada perioda pendek ................................... 117

Tabel 4. 16 Kategori desain seismik berdasarkan paremeter

respons percepatan pada perioda 1 detik ................................... 118

Tabel 4. 17 Nilai N-SPT ............................................................ 118

Tabel 4. 18 Gaya gempa lateral (Fx) Bangunan 1 ...................... 121

Tabel 4. 19 Gaya gempa lateral (Fx) Bangunan 2 ...................... 121

xv

Tabel 4. 20 Pusat massa, pusat kekakuan, eksentrisitas, dan

momen yang ditimbulkan pada Bangunan 1 ............................. 122

Tabel 4. 21 Pusat massa, pusat kekakuan, eksentrisitas, dan

momen yang ditimbulkan pada Bangunan 1 ............................. 122

Tabel 4. 22 Gaya gempa tiap joint Lantai 1 Bangunan 1 .......... 124



Tabel 4. 25 Gaya gempa tiap joint Lantai 4 Bangunan 1 ......... 130

Tabel 4. 26 Gaya gempa tiap joint Lantai Atap Bangunan 1 .... 132





Tabel 4. 31 Gaya gempa tiap joint Lantai Atap Bangunan 2 ... 138

xvi

DAFTAR NOTASI C = momen negatif pada joint balok kolom (Nmm) Cd = faktor Pembesaran defleksi Cs = koefisien respons gempa E = pengaruh beban gempa Fa = koefisien situs untuk perioda pendek (pada perioda 0,2

detik) fc’ = kuat tekan beton yang disyaratkan (MPa) fy = kuat leleh yang disyaratkan untuk tulangan non prategang

(MPa) Fv = koefisien situs untuk perioda panjang Fvy = kuat leleh tulangan torsi longitudinal (MPa) Fys = kuat leleh tulangan sengkang torsi (MPa) h = tinggi struktur (m) hn = Bentang bersih kolom Ie = faktor keutamaan Ln = Bentang bersih balok Mu = Momen terfaktor pada penampang (Nmm) Mn = Kekuatan momen nominal jika batang dibebani lentur

saja (Nmm) M1 = Momen ujung terfaktor yang lebih kecil pada Komponen

tekan; bernilai positif bila komponen struktur melengkung dengan kelengkungan tunggal, negatif bila struktur melengkung dengan kelengkungan ganda (Nmm)

M2 = Momen ujung terfaktor yang lebih besar pada Komponen tekan; selalu bernilai positif (Nmm)

Mnl = momen ujung kiri (Nmm) Mnr = momen ujung kanan (Nmm R = koefisien modifikasi respons R = beban air hujan S = Spasi tulangan geser atau torsi ke arah yang diberikan (N) S1 = parameter percepatan respons spektral MCE dari pete

gempa pada periode pendek

xvii

SM1 =parameter percepatan respons spektral MCE dari pete gempa pada periode 1 detik

SD1 = parameter percepatan respons spektral pada perioda 1 detik

SDS = parameter percepatan respons spektral pada perioda pendek

SS = parameter percepatan respons spektral MCE dari pete gempa pada periode 1 detik

T =momen positif pada joint balok kolom (Nmm)

1

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Perencanaan struktur merupakan suatu proses desain

berdasarkan peraturan-peraturan yang berlaku. Perencanaan struktur dilakukan agar menghasilkan suatu gedung yang kuat, aman, dan ekonomis. Secara umum, struktur bangunan gedung terdiri dari dua bagian yaitu struktur bagian atas berupa pelat lantai, balok, dan kolom serta struktur bagian bawah berupa pondasi dan sloof. Struktur gedung tersebut haruslah dirancang agar memberikan jaminan keselamatan penghuni gedung maka dari itu gedung yang direncanakan tersebut harus memenuhi standar salah satunya bangunan tahan gempa sesuai dengan SNI-1726-2012.

Berdasarkan SNI 1726-2012 tentang Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung, ada beberapa sistem struktur yang dapat diterapkan dalam bangunan untuk menahan gempa, salah satunya adalah Sistem Rangka Pemikul Momen (SRPM). Di dalam SRPM ini dibagi menjadi 3 jenis yaitu Sistem Rangka Pemikul Momen Biasa (SRPMB) yang digunakan untuk Kategori Desain Seismik A dan B, Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah (SRPMM) yang digunakan untuk Kategori Desain Seismik C, dan Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK) untuk Kategori Desain Seismik D atau E.

Pada tugas akhir ini, akan direncanakan Gedung Fakultas Tarbiyah Universitas Islam Negeri Sunan Ampel Surabaya (UINSA) dengan metode SRPMM karena termasuk dalam KDS C. SRPMM adalah suatu sistem rangka ruang dimana komponen-komponennya dapat menahan gaya- gaya yang bekerja melalui aksi lentur, geser dan aksial sesuai dengan SNI-2847-2013. Gedung ini berlokasi di Surabaya dengan ketinggian 4 lantai dengan atap baja sesuai dengan SNI-1729-2015. Dalam SNI

2

1726-2012 dijelaskan bahwa semua bagian struktur harus didesain dan dibangun untuk bekerja sebagai satu kesatuan yang terintegrasi dalam menahan gaya-gaya gempa kecuali jika dipisahkan secara struktural dengan jarak yang cukup memadai untuk menghindari benturan yang merusak. Oleh karena itu struktur Gedung Tarbiyah yang memiliki denah berbentuk L direncanakan memiliki dilatasi pada lokasi kritis dengan mempertimbangkan perpindahan translasi maupun rotasi pada struktur, termasuk pembesaran torsi.

1.2 Rumusan Masalah Adapun permasalahan yang dihadapi dalam penyusunan laporan tugas akhir ini adalah :

1. Bagaimana cara menghitung dan merencanakan Gedung Fakultas Tarbiyah Universitas Islam Negeri Surabaya (UINSA)dengan menggunakan metode SRPMM.

2. Bagaimana menuangkan hasil perhitungan ke dalam gambar teknik.

1.3 Batasan Masalah Batasan masalah dalam penyusunan laporan tugas akhir ini adalah

1. Perhitungan beban gempa yang bekerja menggunakan perhitungan statik ekivalen

2. Perencanaan ini hanya membahas struktur dan tidak membahas manajemen konstruksi, analisis biaya maupun segi arsitektural

3. Perhitungan hanya meninjau dua portal, portal memanjang dan melintang

1.4 Tujuan Tujuan dari penyusunan Tugas Akhir ini adalah

1. Dapat menghasilkan perhitungan struktur dan gambar teknik dari Gedung Fakultas Tarbiyah Universitas Islam Negeri Surabaya (UINSA) dengan menggunakan SRPMM

3

3

2. Dapat menuangkan hasil perhitungan ke dalam gambar

teknik 1.5 Manfaat Manfaat dari penyusunan Tugas Akhir ini adalah

1. Untuk mendapatkan suatu perencanaan bangunan gedung yang mampu menahan gempa di Surabaya

2. Untuk menerapkan semua ilmu yang berkaitan dengan teori dan perencanaan struktur yang diperoleh selama bangku kuliah dengan data yang ada di lapangan

4

“Halaman ini sengaja dikosongkan”

5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Di dalam tinjauan pustaka berikut ini akan dijelaskan mengenai teori yang digunakan dalam perencanaan struktur gedung Fakultas Tarbiyah Universitas Islam Negeri Sunan Ampel Surabaya (UINSA) dengan metode Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah agar dapat memenuhi kriteria kekuatan sesuai dengan peraturan yang berlaku.

Peraturan terkait yang digunakan dalam perhitungan struktur Gedung Fakultas Tarbiyah UINSA ini adalah :

1. SNI 03-2847-2013 tentang Persyaratan Beton Struktural Untuk Bangunan Gedung

2. SNI 03-1726-2012 tentang Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Gedung dan Non Gedung

3. SNI 03-1729-2015 tentang Persyaratan Baja Struktural Untuk Bangunan Gedung

4. Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung (PPIUG 1983)

2.1 Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah

Berdasarkan SNI 1726-2012 tentang Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung, ada beberapa sistem struktur yang dapat diterapkan dalam bangunan untuk menahan gempa, salah satunya adalah Sistem Rangka Pemikul Momen (SRPM). Sistem rangka pemikul momen adalah suatu sistem struktur yang pada dasarnya memiliki rangka ruang pemikul beban gravitasi secara lengkap. Beban lateral dipikul rangka pemikul momen terutama melalui mekanisme lentur. Di dalam SRPM ini dibagi menjadi 3 jenis yaitu Sistem Rangka Pemikul Momen Biasa (SRPMB) yang digunakan untuk Kategori Desain Seismik A dan B, Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah (SRPMM) yang digunakan untuk Kategori Desain

6

Seismik C, dan Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK) untuk Kategori Desain Seismik D atau E.

Pada perencanaan Gedung Fakultas Tarbiyah UINSA Surabaya ini menggunakan Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah karena berdasarkan data SPT termasuk dalam kategori desain seismik C. Dalam penentuan kategori desain seismik, bila S1<0,75, maka diijinkan untuk ditentukan pada tabel 6 SNI 03- 1726-2012. Dimana berlaku ketentuan dibawah:

a. Pada masing-masing dua arah ortogonal, perkiraan perioda fundamental struktur, Ta ,yang ditentukan sesuai dengan 7.8.2.1 adalah kurang dari 0,8Ts. Dimana Ta pada pasal 7.8.2.1 ditentukan dari persamaan : Ta= Ct hn

x Keterangan : hn adalah ketinggian struktur, dalam (m), diatas dasar sampai tingkat tertinggi struktur, dan koefisien Ct dan x ditentukan dalam tabel berikut.

Tabel 2.1.1 Nilai parameter perioda pendekatan Ct dan x

Tipe Struktur Ct X Sistem rangka pemikul momen dimana rangka memikul 100 persen gaya gempa yang disyaratkan dan tidak dilingkupi atau dihubungkan dengan komponen yang lebih kaku dan akan mencegah rangka dari defleksi jika dikenai gaya gempa

Rangka baja pemikul momen 0,0724a 0,8 Rangka beton pemikul momen 0,0466a 0,9 Rangka baja dengan bresing eksentris 0,0731a 0,75 Rangka baja dengan bresing terkekang terhadap tekuk

0,0731a 0,75

Semua sistem struktur lainnya 0,0488a 0,75

7

Sebagai alternatif diijinkan untuk menentukan perioda fundamental pendekatan (Ta), dalam detik, dari persamaan berikut untuk struktur dengan ketinggian tidak melebihi 12 tingkat dimana sistempenahan gaya gempa terdiri dari rangka penahan momen beton atau baja secara keseluruhan dan tinggi tingkat paling sedikit 3m: Ta = 0,1N Dimana N adalah jumlah tingkat

b. Pada masing-masing dua arah ortogonal, perioda fundamental struktur yang digunakan untuk menghitung simpangan antar lantai adalah kurang dari Ts.

c. Koefisien respons seismik , Cs, ditentukan berdasarkan persamaan 22, yaitu : Cs=𝑆𝐷𝑆

𝑅

𝐼𝑒

Keterangan : SDS= parameter percepatan spektrum respons desain dalam rentang perioda pendek R = faktor modifikasi respons Ie = faktor keutamaan gempa Nilai Cs yang dihitung sesuai persamaan 22 tidak perlu melebihi berikut ini: Cs= 𝑆𝐷1

𝑇 𝑅

𝐼𝑒

Dan Cs harus tidak kurang dari Cs= 0,044 SDSIe> 0,01 Setelah memenuhi ketentuan diatas, maka untuk

mengetahui kategori desain seismik dalam tabel 6 SNI 03-1726-2012 harus dihitung nilai parameter percepatan spektral desain SDS.Nilai SDSditentukan berdasarkan faktor keutamaan dan kategori resiko, wilayah gempa, dan klasifikasi situs.

1. Faktor Keuatamaan dan Kategori Resiko Untuk berbagai kategori resiko struktur bangunan

gedung dan non gedung sesuai Tabel 1 SNI 03-1726-2012 pengaruh gempa rencana terhadapnya harus

8

dikalikan dengan suatu faktor keutamaan Ie pada Tabel 2 SNI 03-1726-2012. Perencanaan gedung Fakultas Tarbiyah Universitas Islam Negeri Sunan Ampel Surabaya sesuai fungsinya sebagai sarana pendidikan termasuk dalam kategori resiko 4 dan faktor keutamaan Ie sebesar 1,5.

2. Klasifikasi Situs Dalam perumusan kriteria desain seismik suatu

bangunan di permukaan tanah atau penentuan amplifikasi besaran percepatan gempa puncak dari batuan dasar ke permukaan tanah suatu situs, maka situs tersebut harus diklasifikasikan terlebih dahulu. Profil tanah di situs harus diklasifikasikan sesuai dengan Tabel 3, SNI 03-1726-2012 berdasarkan data SPT lapisan 30 m paling atas dan didapatkan klasifikasi situs berupa SA (batuan keras), SB (batuan), SC (tanah keras), SD (tanah sedang), SE( tanah lunak) dan SF (tanah khusus). Gedung Fakultas Tarbiyah Universitas Negeri Sunan Ampel Surabaya klasifikasi situs tanahnya termasuk dalam tanah sedang ( SD) dengan hasil N SPT berkisar diantara 15-50. Setelah mengetahui klasifikasi situs, maka perlu untuk menentukan parameter-parameter respons spektral percepatan gempa maksimum yang dipertimbangkan risiko-tertarget, SMS dan SM1. SMS = FaSs SM1 = Fv.S1 Dimana Fa dan Fv adalah koefisien situs yang ditentukan berdasarkan tabel 4 dan 5 SNI 03-1726-2012, sedangkan Ss dan S1 adalah parameter respons spektral percepatan gempa MCER terpetakan untuk perioda pendek dan perioda 1,0 detik yang didapatkan dari Peta Hazard Gempa Indonesia 2010. Ss dan S1 dalam Peta Hazard Gempa Indonesia 2010 disesuaikan dengan perencanaan gempa 500 tahun, 1000 tahun, dan 2500

9

tahun. Untuk perencanaan ini digunakan gempa rencana 500 tahun sehingga didapatkan nilai Ss sebesar 0,3 dan S1 sebesar 0,1. Jadi didapatkan nilai SDS yang ditentukan sebesar duapertiga dari SMS dan SD1 sebesar duapertiga dari SM1.

2.1.1 Persyaratan untuk Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah (SRPMM)

Berdasarkan SNI-03-2847-2013 pasal 21.3.2, bila gaya tekan aksial terfaktor, Pu, untuk komponen struktur tidak melebihi (Agfc’/10) detail penulangan pada komponen struktur rangka harus memenuhi ketentuan-ketentuan 21.3.4 tentang balok.Bila Pu lebih besar, detail tulangan rangka harus memenuhi 21.3.5 tentang kolom. Bila sistem slab dua arah tanpa balok membentuk sebagian dari sistem penahan gaya gempa, detail tulangan pada sembarang bentang yang menahan momen yang diakibatkan oleh E harus memenuhi pasal 21.3.6 tentang slab dua arah tanpa balok.

2.1.2 Balok

Perhitungan struktur balok pada sistem rangka pemikul momen menengah harus memperhitungkan ketentuan sebagai berikut

1. Kekuatan momen positif pada muka joint tidak boleh kurang dari sepertiga kekuatan momen negatif yang disediakan pada muka joint.

+

- M2>

1

3M1

10

2. Baik kekuatan momen negatif atau positif pada sembarang penampang sepanjang panjang balok tidak boleh kurang dari seperlima kekuatan momen maksimum yang disediakan pada muka salah satu joint.

3. Pada kedua ujung balok, sengkang harus disediakan tidak kurang dari 2h diukur dari muka komponen struktur penumpu kearah tengah bentang. Sengkang pertama arus ditempatkan tidak lebih dari 50 mm dari muka komponen struktur penumpu.

4. Spasi tulangan tidak boleh lebih kecil dari:

a. d/4 b. delapan kali diameter batang tulangan longitudinal

terkecil yang dilingkupi. c. 24 kali diameter batang tulangan sengkang. d. 300mm. 5. Sengkang harus dipastikan tidak lebih dari d/2

sepanjang balok 2.1.3 Kolom

a. Kolom harus ditulangi secara spiral sesuai 7.10.4 atau harus memenuhi 21.3.5.2 hingga 21.3.5.4. Subpasal

+ - -

11

21.3.5.5 berlaku untuk semua kolom, dan 21.3.5.6 berlaku untuk semua kolom yang menumpu komponen struktur kaku tak menerus.

b. Pada kedua ujung kolom, sengkang harus disediakan dengan spasi s0 sepanjang l0 diukur dari muka joint. Spasi s0 tidak boleh lebih kecil dari: Delapan kali diameter batang tulangan

longitudinal terkecil yang dilingkupi 24 kali batang tulangan begel Setengah dimensi penampang kolom terkecil 300mm Panjang l0 tidak boleh lebih kecil dari:

Seperenam bentang bersih kolom Dimensi penampang maksimum kolom 450 mm

2.1.4 Kekuatan Geser

Dalam perencanaan SRPMM kuat geser rencana balok yang menahan pengaruh gaya gempa E tidak ditentukan berdasarkan hasil analisa struktur, melainkan berdasarkan kapasitas momen tulangan dan beton yang terpasang yang ditambahkan dengan kombinasi beban. Hal ini karena keruntuhan geser lebih berbahaya dari keruntuhan lentur sehingga balok dipaksa runtuh akibat lentur terlebih dahulu dengan membuat kuat geser melebihi kuat lentur , kuat geser tersebut tidak boleh kurang dari :

a. Jumlah geser yang terkait dengan pengembangan Mn balok pada setiap ujung bentang bersih yang terkekang akibat lentur kurvatur balik dan geser yang dihitung untuk beban gravitasi terfaktor.

b. Geser maksimum yang diperoleh dari kombinasi beban disain yang melibatkan E, dengan E diasumsikan sebesar dua kali yang ditetapkan oleh

12

tata cara bangunan umum yang diadopsi secara legal untuk disain tahan gempa.

Gambar 3.1 Kuat Geser Balok

Kuat geser rencana kolom yang menahan pengaruh gaya gempa E tidak boleh kurang dari:

a. Geser yang terkait dengan pengembangan kekuatan momen nominal kolom pada setiap ujung terkekang dari panjang yang tak tertumpu akibat lentur kurvatur balik . Kekuatan lentur kolom harus dihitung untuk gaya aksial terfaktor, konsisten dengan arah gaya lateral yang ditinjau, yang menghasilkan kekuatan lentur tertinggi.

b. Geser maksimum yang diperoleh dari kombinasi beban disain yang melibatkan E, dengan E ditingkatkan oleh Ω0.

13

Gambar 3.2 Kuat Geser Kolom

2.2 Hubungan Balok Kolom SRPMM

Gambar 3.3 Gaya-gaya pada batang-batang di suatu pertemuan

14

Gambar 3.4 Geser pada suatu pertemuan balok ke kolom

Hubungan balok kolom harus direncanakan terhadap semua macam gaya yang ungkin bekerja: gaya aksial, momen lentur, torsi dan geser. Suatu titik pertemuan dimana balok-balok ditumpukan pada semua sisi kolom diperlihatkan dalam Gambar.3.

Pada Gambar 3, gaya T1 dan C1 mewakili momen negatif pada ujung balok yang berada di sebelah kanan, gaya T2 dan C2 mewakili momen positif pada ujung balok sebelah kiri, gaya-gaya Vu pada kolom mewakili geser pada kolom di luar hubungan. Geser dalam hubungan yang berpotensi menimbulkan retak geser dapat dinyatakan dengan :

Vu= T1 + T2 - Vu(kolom) atau Vu= fyAst + fyAsb - Vu(kolom)

Setelah mendapatkan gaya geser Vu di dala hubungan, geser ini kemudian dibagi dalam luas geser efektif Acv dan dengan faktor reduksi kekuatan ϕ untuk geser sehingga memberikan tegangan geser nominal Vn.

15

2.3 Pemisahan Struktur

Semua bagian struktur harus didesain dan dibangun untuk bekerja sebagai satu kesatuan yang terintegrasi dalam menahan gaya-gaya gempa kecuali jika dipisahkan secara struktural dengan jarak yang cukup memadai untuk menghindari benturan yang merusak.

Pemisahan harus dapat mengakomodasi terjadinya perpindahan respons inelastik maksimum (δM). δMharus dihitung pada lokasi kritis dengan mempertimbangkan perpindahan translasi maupun rotasi pada struktur, termasuk pembesaran torsi (bila ada), dengan menggunakan persamaaan dibawah ini:

δM= 𝐶𝑑 𝛿𝑚𝑎𝑥

𝐼𝑒 dengan 𝛿𝑚𝑎𝑥 adalah perpindahan elastik maksimum

pada lokasi kritis.

Struktur-struktur bangunan yang bersebelahan harus dipisahkan minimal sebesar δMT yang dihitung dari persamaan dibawah ini:

δMT= (𝛿𝑀1 )2 + (𝛿𝑀2 )

2 dengan 𝛿𝑀1 dan 𝛿𝑀2 adalah perpindahan respons inelastik maksimum pada struktur-struktur bangunan yang bersebelahan di tepi-tepi yang berdekatan.

16


17

BAB III METODOLOGI

Metodologi dalam Perencanaan Struktur Gedung Fakultas Tarbiyah Universitas Islam Negeri Sunan Ampel Surabaya (UINSA)dengan menggunakan Metode Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah (SRPMM) adalah mengikuti bagan alur sebagai berikut:

Analisa Gaya Dalam

Tidak OK

Tidak OK

OK

Mulai

Pengumpulan data: 1. Gambar arsitektur dan struktur bangunan 2. Data tanah

Preliminary Design 1. Penentuan dimensi plat 2. Penentuan dimensi balok 3. Penentuan dimensi kolom 4. Penentuan dimensi tangga

Analisis Pembebanan (beban mati, beban hidup, beban gempa beban angin)

Permodelan Struktur

Cek persyaratan

Perhitungan Struktur

Cek Dilatasi

OK

Struktur Atap Struktur Sekunder

Struktur Primer Struktur Pondasi

Selesai

Gambar Konstruksi

18

3.1 Pengumpulan Data Data perencanaan meliputi :

1. Data Bangunan Nama Bangunan Lokasi Bangunan Tinggi Bangunan Konstruksi Atap Struktur Bangunan Atas Struktur Bangunan Bawah

: : : : : :

Gedung Fakultas Tarbiyah Universitas Islam Negeri Sunan Ampel Surabaya (UINSA) Jalan Ahmad Yani No.117, Surabaya, Jawa Timur ±21 meter Baja Rangka Kaku Balok, Kolom, Plat, dan Tangga menggunakan beton bertulang Pondasi Bor pile

2. Data Tanah Data tanah didapatkan dari penyelidikan tanah

yang dilakukan oleh laboratorium Uji Tanah Program Studi Diploma Teknik Sipil FTSP ITS. Data tanah berupa data SPT yang akan dipakai dalam perencanaan dan perhitungan pondasi bor pile.

3. Data Gambar Data gambar meliputi gambar denah, gambar

tampak, gambar potongan, dan gambar detail yang digunakan untuk memperjelas dimensi komponen struktur yang berasal dari proyek.

4. Data Bahan Mutu bahan yang digunakan pada perencanaan adalah:

1. Beton : Mutu (fc’) : 30 Mpa Mutu Tulangan Lentur (fy) : 400 Mpa

19

Mutu Tulangan Geser (fys) : 240 Mpa 2. Baja :

Mutu Baja : BJ 37 Mutu Baut : A 325 Mutu Angkur : A307 Mutu Las Elektroda : XX 70 KSI

3.2 Preliminary Design Beton Penentuan dimensi komponen struktur beton meliputi : 1. Struktur primer : balok dan kolom. 2. Struktur sekunder : tangga , pelat lantai dan pelat

atap.

3.3 Analisis Pembebanan Struktur Perhitungan beban-beban yang bekerja disesuaikan dengan peraturan pembebanan. Analisa pembebanan adalah sebagai berikut: 1. Pembebanan pada konstruksi atap

a. Beban Mati Terdiri dari berat seluruh material elemen struktur atap (penutup atap,kuda-kuda,gording,dan perlengkapan tambahan pada struktur atap)

b. Beban Hidup Beban pelaksana, beban air hujan, dan beban angin

2. Pembebanan pada plat lantai a. Beban Mati

Terdiri dari berat sendiri plat, spesi, keramik, plafond dan penggantung, perpipaan serta instalasi listrik

b. Beban Hidup Beban hidup ditentukan dalam Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Bangunan Gedung (PPIUG) 1983

20

3. Pembebanan pada tangga dan bordes a. Beban Mati

Terdiri dari berat sendiri plat tangga/bordes, anak tangga, spesi, railling hand, dan keramik

b. Beban Hidup Beban hidup ditentukan dalam Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Bangunan Gedung (PPIUG) 1983

4. Beban Gempa Analisa beban gempa menggunakan perhitungan statik equivalen

5. Beban Angin Beban angin ditentukan dalam Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Bangunan Gedung (PPIUG) 1983

3.4 Preliminary Design Baja Penentuan profilkomponen struktur bajameliputi :

1. Profil kuda-kuda 2. Profil gording dan penggantung gording 3. Profil ikatan angin

3.5 Permodelan Struktur

Pemodelan Struktur dalam perencanaan bangunan gedung Fakultas Tarbiyah Universitas Islam Negeri Surabaya (UINSA) ini menggunakan program bantu analisis struktur, dengan kriteria sebagai berikut :

1. Pemodelan di modelkan sebagai sistem Struktur open frame dimana dinding tidak dimodelkan tetapi dijadikan beban pada frame.

2. Pelat dimodelkan sebagai area section agar beban pada plat dapat terdistribusi pada balok

3. Gaya gempa dimodelkan dengan metode static ekivalen dan diinputkan kedalam tiap join pemodelan struktur.

21

Gambar 3.5 Permodelan Struktur

3.6 Analisa Gaya Dalam Nilai gaya dalam diperoleh menggunakan bantuan program analisis struktur. Kombinasi yang dipakai untuk pembebanan pada program analisis struktur adalah sebagai berikut: 1. Ketahanan struktur terhadap beban hidup dan mati:

a. 1,4D b. 1,2D+1,6L+0,5(A atau R)

2. Ketahanan struktur terhadap beban angin dan dikombinasikan dengan beban hidup dan mati: c. 1,2D+1,0L+1,6W+0,5(A atau R) d. 0,9D±1,6W

3. Ketahanan struktur terhadap beban gempa yang dikombinasikan dengan beban hidup dan beban mati: e. 1,2D+1,0L±1,0E

22

f. 0,9D±1,0E Keterangan: D : Beban Mati L : Beban Hidup W : Beban Angin E : Beban Gempa R : Beban Air Hujan

3.7 Perhitungan Penulangan Elemen Struktur Beton

Penulangan dihitung berdasarkan SNI 2847–2013 dengan memperhatikan standart penulangan - penulangan serta menggunakan data - data yang diperoleh dari output program analisis struktur. Perhitungan penulangan dilakukan pada elemen struktur yakni : balok (ketentuan-ketentuan 21.3.4)dan kolom (ketentuan-ketentuan 21.3.5). Langkah perhitungannya secara garis besar di jelaskan sebagai berikut :

1. Dari output program analisis struktur diperoleh gaya geser, momen lentur, torsi dan gaya aksial

2. Perhitungan kebutuhan tulangan 3. Kontrol kemampuan dan cek persyaratan

3.8 Cek Persyaratan Elemen Struktur Beton

1. Plat - Kontrol jarak spasi tulangan - Kontrol jarak spasi tulangan susut dan suhu - Kontrol perlu tulangan susut dan suhu - Kontrol Lendutan

2. Balok - Kontrol Mn ≥ Mn untuk penulangan lentur - Kontrol penulangan geser yang terdiri dari 6

Kombinasi 3. Kolom

- Kontrol momen yang terjadi Mperlu ≥ Mn

23

4. Pondasi - Kontrol dimensi poer - Kontrol geser poer

Geser satu arah Geser dua arah

3.9 Perhitungan Sambungan Elemen Struktur Baja Dalam perencanaan sambungan harus disesuaikan dengan bentuk struktur agar perilaku yang timbul nantinya tidak menimbulkan pengaruh pengaruh yang buruk bagi bagian struktur lain yang direncanakan. Perencanaan sambungan dihitung berdasarkan SNI 1729–2015 dengan memperhatikan syarat syarat yang telah ditetapkan serta menggunakan data – data yang diperoleh dari output program analisis struktur. Langkah perhitungan secara garis besar dijelaskan sebagai berikut :

1. Dari output program analisis struktur diperoleh gaya geser, momen lentur, torsi dan gaya aksial

2. Perhitungan kebutuhan pelat buhul dan pengikat struktural (baut dan las)

3. Kontrol kemampuan dan cek persyaratan

3.10 Cek Persyaratan Elemen Struktur Baja Desain atau profil elemen struktur baja harus dikontrol berdasarkan SNI 1729–2015 agar dapat memikul gaya gaya yang terjadi. Kontrol yang dilakuan ditiap elemen struktur baja antara lain :

1. Kontrol Lendutan 2. Kontrol Tegangan 3. Kontrol Tarik

Sedangkan untuk perencanaan sambungan harus memenuhi persyaratan sebagai berikut :

24

1. Gaya gaya dalam yang disalurkan berada dalam kesuimbangan dengan gaya gaya yang bekerja pada sambungan

2. Deformasi sambungan masih berada dalam batas kemampuan deformasi sambungan

3. Sambungan dan komponanen yang berdekatan harus mampu memikul gaya gaya yang bekerja padanya.

3.11 Gambar Perencanaan Gambar perencanaan meliputi: 1. Gambar arsitektur terdiri dari:

- Gambar denah - Gambar Tampak (tampak depan dan tampak

samping) 2. Gambar struktur terdiri dari

- Gambar Potongan (potongan memanjang dan melintang)

- Gambar plat - Gambar tangga dan bordes - Gambar balok - Gambar kolom - Gambar sloof - Gambar pondasi

3. Gambar penulangan - Gambar penulangan plat - Gambar penulangan tangga dan bordes - Gambar penulangan balok - Gambar penulangan kolom - Gambar penulangan sloof - Gambar penulangan poer dan pondasi

4. Gambar detail a. Gambar detail panjang penyaluran meliputi

- Panjang penyaluran plat dan tangga - Panjang penyaluran balok - Panjang penyaluran kolom

25

- Panjang penyaluran sloof - Panjang penyaluran pondasi

b. Gambar detail penjangkaran tulangan c. Gambar detail pondasi dan poer d. Gambar detail atap

26


27

BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN

4.1 Perencanaan Dimensi Struktur Sebelum merencanakan struktur bangunan gedung

Fakultas Tarbiyah Universitas Islam Negeri Sunan Ampel Surabaya, langkah awal yang perlu diketahui yaitu menentukan dimensi struktur-struktur utama yang digunakan dalam perencanaan bangunan tersebut.

4.1.1 Perencanaan Dimensi Balok Dalam bentuk laporan perhitungan dimensi balok,

cukup ditinjau satu tipe balok yang mempunyai bentang terpanjang. Tebal minimum balok dihitung berdasarkan SNI 03-2847-2013 tabel 9.5(a).

Tertumpu Sederhana

𝑕𝑚𝑖𝑛 =𝐿

16 𝑥 𝑙

Kedua Ujung Menerus


21 𝑥 𝑙

Kantilever


8 𝑥 𝑙

Ketentuan Tebal minimum balok tersebut diikuti dengan beberapa syarat,salah satunya adalahUntuk fy selain 420 Mpa,nilainya harus dikalikan dengan (0,4 + fy/700).

Adapun perencanaan dimensibalokdalam perencanaan struktur gedung Universitas Islam Negeri Sunan Ampel Surabaya adalah sebagai berikut :

Balok Induk Data-Data Perencanaan : Tipe balok : B1

28

Bentang balok (l balok) : 800 cm Kuat leleh tulangan lentur (fy) :400 Mpa Gambar Denah Terlampir Perhitungan Perencanaan sesuai SNI 03-2847-2013 tabel 9.5(a). :

𝑕 ≥𝐿

16 𝑥 (0,4 +

𝑓𝑦

700) 𝑏 =

2

3 𝑥 𝑕

𝑕 ≥800

16 𝑥 (0,4 +

400

700) 𝑏 =

2

3 𝑥 60

𝑕 ≥ 48,57 𝑏 = 40

𝑕 ≈ 60 𝑏 ≈ 40

Maka direncanakan dimrnsi balok Induk melintang dengan ukuran 40/60

Gambar Perencanaan balok induk (BI)

Balok Anak Data-Data Perencanaan : Tipe balok : B2 Bentang balok (l balok) : 800 cm Kuat leleh tulangan lentur (fy) : 400 Mpa

Gambar 4. 1 Dimensi Penampang Balok Induk

29

Gambar Denah Terlampir Perhitungan Perencanaan sesuai SNI 03-2847-2013 tabel 9.5(a). :

𝑕 ≥𝐿

21 𝑥 (0,4 +

𝑓𝑦

700) 𝑏 =

2

3 𝑥 𝑕

𝑕 ≥800

21 𝑥 (0,4 +

400

700) 𝑏 =

2

3 𝑥 50

𝑕 ≥ 36,95 𝑏 = 33

𝑕 ≈ 50 𝑏 ≈ 30


Gambar Perencanaan balok anak (BA)

Gambar 4. 2 Dimensi Penampang Balok Anak

Balok Kantilever Data-Data Perencanaan : Tipe balok : BK Bentang balok (l balok) : 170 cm Kuat leleh tulangan lentur (fy) : 400 Mpa Gambar Denah Terlampir

30

Perhitungan Perencanaan sesuai SNI 03-2847-2013 tabel 9.5(a). :

𝑕 ≥𝐿

8 𝑥 (0,4 +

𝑓𝑦

700) 𝑏 =

2

3 𝑥 𝑕

𝑕 ≥170

8 𝑥 (0,4 +

400

700) 𝑏 =

2

3 𝑥 30

𝑕 ≥ 20,6 𝑏 = 20

𝑕 ≈ 30 𝑏 ≈ 20


Gambar Perencanaan Balok Kantilever (BK)

Gambar 4. 3 Dimensi Penampang Balok Kantilever

4.1.2 Perencanaan Dimensi Kolom Adapun data-data perencanaan, gambar denah,

ketentuan, perhitungan dan hasil akhir gambar Perencanaan dimensi kolom adalah sebagai berikut:

Kolom Data Perencanaan : Tinggi kolom (Lkolom) : 500 cm

31

Bentang Balok (Lbalok) : 800 cm Dimensi Balok (b) : 40 cm Dimensi Balok (h) : 60 cm Gambar Denah Terlapir Ketentuan Perencanaan Dimensi kolom direncanakan berdasarkan ketentuan dasar bangunan SRPMM yaitu “kolom kuat balok lemah” Perhitungan Perencanaan

𝑙 𝑘𝑜𝑙𝑜𝑚

𝐿 𝑘𝑜𝑙𝑜𝑚≥

𝑙 𝑏𝑎𝑙𝑜𝑘

𝐿 𝑏𝑎𝑙𝑜𝑘

1

12 𝑥 𝑏 𝑥 𝑕3

𝐿 𝑘𝑜𝑙𝑜𝑚≥

1

12 𝑥 𝑏 𝑥 𝑕3

𝐿 𝑏𝑎𝑙𝑜𝑘

Menentukan dimensi kolom, dimana

𝑕𝑘𝑜𝑙𝑜𝑚 = 𝑏𝑘𝑜𝑙𝑜𝑚 1

12 x h4

L kolom≥

1

12 x b x h3

L balok

1

12 𝑥 𝑕4

500≥

1

12 𝑥 40 𝑥 603

800

h = 48,21 ≈ 50

h=60

Maka direncanakan dimensi kolom dengan ukuran 50 cm x50cm

Gambar Perencanaan Kolom (K)

Gambar 4. 4 Dimensi Penampang Kolom

32

4.1.3 Perencanaan Dimensi Sloof Perhitungan dimensi sloof dihitung berdasarkan SNI 03-2847-2013 tabel 9.5(a). Termasuk kategori balok tertumpu sederhana dengan tebal minimum sebagai berikut : 𝑕𝑚𝑖𝑛 =

𝐿

16 𝑥 𝑙

Data-data perencanaan, gambar denah, ketentuan, perhitungan dan hasil akhir gambar Perencanaan dimensi kolom adalah sebagai berikut:

Data-Data Perencanaan : Tipe sloof : BS Bentang sloof (Lsloof) : 800 mm Kuat leleh tulangan lentur (fy) : 400 Mpa Gambar Denah Terlampir Perhitungan Perencanaan sesuai SNI 03-2847-2013 tabel 9.5(a). :

𝑕 ≥𝐿

16 𝑥 (0,4 +

𝑓𝑦

700) 𝑏 =

2

3 𝑥 𝑕

𝑕 ≥800

16 𝑥 (0,4 +

400

700) 𝑏 =

2

3 𝑥 60

𝑕 ≥ 48,57 𝑏 = 40

𝑕 ≈ 60 𝑏 ≈ 40

Maka direncanakan dimrnsi sloof melintang dengan ukuran 40/60

Gambar Perencanaan Sloof (BS)

Gambar 4. 5 Dimensi Penampang sloof

33

Kesimpulan :

Dari hasil perhitungan perencanaan diatas, maka dapat disimpulkan gedung tersebut menggunakan struktur dengan dimensi sebagai berikut :

Balok Balok Induk (BI1) : 40/60 Balok Anak (BA ) : 30/50 Balok Kantilever (BK) : 20/30 Sloof (BS) : 40/60 Kolom Kolom : 50/50

4.1.4 Perencanaan Dimensi Pelat Dalam bentuk laporan perhitungan dimensi pelat,

cukup ditinjau satu tipe pelat yang mempunyai luasan yang terbesar.

Adapun data– data perencanaan, gambar denah perencanaan, perhitungan perencanaan dan hasil akhir gambar perencanaan dimensi Pelat Lantai 2 tipe T adalah sebagai berikut :

Data Perencanaan : Type pelat : A Kuat tekan beton (fc’) :29,05 MPa Kuat leleh tulangan (fy) : 400MPa Rencana tebal pelat : 12 cm Bentang pelat sumbu panjang : 400 Bentang pelat sumbu pendek : 400 Balok 1 : 30/50 Balok 2 : 30/50 Balok 3 : 40/60 Balok 4 : 40/60

34

Gambar Perencanaan :

Perhitungan Perencanaan : Bentang bersih pelat sumbu panjang :

𝐿𝑛 = 𝐿𝑦 − 𝑏𝑤

2−

𝑏𝑤

2

𝐿𝑛 = 𝐿𝑦 − 40

2−

30

2

𝐿𝑛 = 365 cm

Bentang bersih pelat sumbu pendek :

𝑆𝑛 = 𝐿𝑦 − 𝑏𝑤

2−

𝑏𝑤

2

𝑆𝑛 = 𝐿𝑦 − 40

2−

30

2

𝑆𝑛 = 365 cm

Gambar 4. 6 Denah Pelat tipe A

35

Rasio antara bentang bersih sumbu panjang terhadap bentang bersih sumbu pendek

𝛽𝑛 =𝐿𝑛

𝑆𝑛=

365

365= 1

(Plat 2 Arah)

Gambar 4. 7 Balok B1 As A’ (30/50)

𝑏𝑒 = 𝑏𝑤 + 2𝑕𝑤 ≤ 𝑏𝑤 + 8𝑕𝑓

𝑏𝑒1 = 30 + 2(50 − 12)

= 30 + 76

= 106

𝑏𝑒2 = 𝑏𝑤 + 8𝑕𝑓

𝑏𝑒2 = 30 + (8 𝑥 12)

= 20 + 96

= 116

Pilih nilai terkecil antara be1 dan be2

𝑏𝑒1 = 106

Faktor Modifikasi

36

𝑘

=1 +

𝑏𝑒

𝑏𝑤− 1 𝑥

𝑕𝑓

𝑕 𝑥 4 − 6

𝑕𝑓

𝑕 + 4

𝑕𝑓

𝑕

2

+ 𝑏𝑒

𝑏𝑤− 1 𝑥

𝑕𝑓

𝑕

3

1 + 𝑏𝑒

𝑏𝑤− 1 𝑥

𝑕𝑓

𝑕

𝑘 =1 +

106

30− 1 𝑥

12

50 𝑥 4 − 6

12

50 + 4

12

50

2+

106

30− 1 𝑥

12

50

3

1 + 106

30− 1 𝑥

12

50

k = 1,6902

Momen Inersia Penampang =

Ib = k . bw . 𝑕

𝑡

3

Ib = 1,6902 . 30 . 50

12

3

Ib = 528190 cm4

Momen Inersia Lajur Pelat

Ip = bp x 𝑡3

12

Ip = 0,5 x (400+400) x 123

12

Ip =57600 cm4

Rasio kekakuan balok terhadap pelat

𝜶1 = 𝐼𝑏𝐼𝑝

= 528190

57600 = 9,1699

37

Gambar 4. 8 Balok B1 As 1’(30/50)

𝑏𝑒 = 𝑏𝑤 + 2𝑕𝑤 ≤ 𝑏𝑤 + 8𝑕𝑓

𝑏𝑒1 = 30 + 2(50 − 12)

= 30 + 76

= 106

𝑏𝑒2 = 𝑏𝑤 + 8𝑕𝑓

𝑏𝑒2 = 30 + (8 𝑥 12)

= 20 + 96

= 116


𝑏𝑒1 = 106

Faktor Modifikasi

𝑘 =1 +

𝑏𝑒

𝑏𝑤− 1 𝑥

𝑕𝑓

𝑕 𝑥 4 − 6

𝑕𝑓

𝑕 + 4

𝑕𝑓

𝑕

2

+ 𝑏𝑒

𝑏𝑤− 1 𝑥

𝑕𝑓

𝑕

3

1 + 𝑏𝑒

𝑏𝑤− 1 𝑥

𝑕𝑓

𝑕

𝑘 =1 +

106

30− 1 𝑥

12

50 𝑥 4 − 6

12

50 + 4

12

50

2+

106

30− 1 𝑥

12

50

3

1 + 106

30− 1 𝑥

12

50

38

k = 1,6902


Ib = k . bw . 𝑕

𝑡

3

Ib = 1,6902 . 30 . 50

12

3

Ib = 528190 cm4


Ip = bp x 𝑡3

12

Ip = 0,5 x (400+400) x 123

12

Ip = 57600 cm4



= 528190

57600 = 9,1699

Gambar 4. 9 Balok B1 As A (40/60)

𝑏𝑒 = 𝑏𝑤 + 2𝑕𝑤 ≤ 𝑏𝑤 + 8𝑕𝑓

𝑏𝑒1 = 𝑏𝑤 + 2 𝑕 − 𝑡

= 40 + 2(60-12)

39

= 40 + 96

= 136

𝑏𝑒2 = 𝑏𝑤 + 8𝑕𝑓

= 40 + (8 x 12)

= 40 +96

= 136


𝑏𝑒2 = 141

Faktor Modifikasi

𝐾 =1 +

𝑏𝑒

𝑏𝑤− 1 𝑥

𝑕𝑓

𝑕 𝑥 4 − 6

𝑕𝑓

𝑕 + 4

𝑕𝑓

𝑕

2

+ 𝑏𝑒

𝑏𝑤− 1 𝑥

𝑕𝑓

𝑕

3

1 + 𝑏𝑒

𝑏𝑤− 1 𝑥

𝑕𝑓

𝑕

𝐾 =1 +

136

40− 1 𝑥

12

60 𝑥 4 − 6

12

60 + 4

12

60

2+

136

40− 1 𝑥

12

60

3

1 + 136

40− 1 𝑥

12

60

K = 1,6419


Ib = k . bw . 𝑕

𝑡

3

Ib = 1,6419 . 40 . 60

12

3

Ib = 1182170 cm4


40

Ip = bp x 𝑡3

12

Ip = 0,5 x (400+400) x 123

12

Ip = 57600 cm4



= 1182170

57600 = 20,5238

Gambar 4. 10 Balok B1 As 1 (40/60)

𝑏𝑒 = 𝑏𝑤 + 2𝑕𝑤 ≤ 𝑏𝑤 + 8𝑕𝑓

𝑏𝑒1 = 𝑏𝑤 + 2 𝑕 − 𝑡

= 40 + 2(60-12)

= 40 + 96

= 136

𝑏𝑒2 = 𝑏𝑤 + 8𝑕𝑓

= 40 + (8 x 12)

= 40 +96

= 136

41


𝑏𝑒2 = 136

Faktor Modifikasi

𝑘 =1 +

𝑏𝑒

𝑏𝑤− 1 𝑥

𝑕𝑓

𝑕 𝑥 4 − 6

𝑕𝑓

𝑕 + 4

𝑕𝑓

𝑕

2

+ 𝑏𝑒

𝑏𝑤− 1 𝑥

𝑕𝑓

𝑕

3

1 + 𝑏𝑒

𝑏𝑤− 1 𝑥

𝑕𝑓

𝑕

𝑘 =1 +

136

40− 1 𝑥

12

60 𝑥 4 − 6

12

60 + 4

12

60

2+

136

40− 1 𝑥

12

60

3

1 + 136

40− 1 𝑥

12

60

k = 1,6419


Ib = k . bw . 𝑕

𝑡

3

Ib = 1,6419 . 40 . 60

12

3

Ib = 1182170 cm4


Ip = bp x 𝑡3

12

Ip = 0,5 x (400+400) x 123

12

Ip = 57600 cm4


𝛼4 = 𝐼𝑏𝐼𝑝

= 1182170

57600 = 20,5238

42

Rata-Rata rasio kekuatan 4 balok =

𝛼 =𝛼1 + 𝛼2 + 𝛼3 + 𝛼4

4= 14,847

𝑡 = 𝐼𝑛 𝑥 0,8 +

𝑓𝑦

1400

36 + 9𝛽

𝑡 = 365 𝑥 0,8 +

400

1400

36 + 9 𝑥1

=88 𝑚𝑚 ≈ 120 𝑚𝑚

Ketebalan pelat juga tidak boleh kurang dari 90mm

Maka tebal pelat yang digunakan adalah 120 mm

4.1.5 Perencanaan Dimensi Tangga Data perencanaan ini akan dibahas perencanaan

dimensi dan penulangan tangga. Adapun data-data, gambar denah pembalokan, hasil output dan diagram gaya dalam dari progam analisa struktur, ketentuan perhitungan menggunakan peraturan yang berlaku, perhitungan dan hasil akhir gambar tangga dan bordes adalah sebagai berikut :

a. Data Perencanaan Mutu Beton (fc') = 29,05 Mpa BJ tul.lentur (fy) = 400 Mpa Tebal Rencana Pelat Tangga = 15 cm Tebal Rencana Pelat Bordes = 15 cm Lebar Injakan (i) = 30 cm Tinggi Injakan (t) = 18 cm Panjang datar tangga = 540 cm Tinggi tangga = 500 cm

43

Tinggi bordes = 250 cm Lebar bordes = 180 cm Lebar Tangga = 150 cm

b. Gambar Rencana

c. Perhitungan Perencanaan

Gambar 4. 11 Denah penulangan tangga

Panjang Miring Anak Tangga

= 𝑖2 + 𝑡2

= 302 + 182

=349 mm

Jumlah Tanjakan (nt)

nt = tinggi bordes

𝑡𝑖𝑛𝑔𝑔𝑖 𝑡𝑎𝑛𝑗𝑎𝑘𝑎𝑛

nt = 250

18

44

nt = 14 buah

Jumlah Injakan (ni)

ni = nt – 1

ni = 14 -1

ni = 13

Sudut Kemiringan Tangga

α = arc tan t/i

= arc tan 180/300

= 30,9

Syarat Sudut Kemiringan

25° < α < 40°

25° < 30,9° < 40°

Tebal Efektif Pelat Tangga

= 270 cm2

= 17 x d

Persamaan

LΔ 1 = LΔ 2

270 = 17 x d

𝐿𝑢𝑎𝑠 ∆1 =1

2x i x t

𝐿𝑢𝑎𝑠 ∆2 =1

2x 𝑖2𝑥𝑡2 x d

45

d = 15,43 cm

= 7,72 cm

maka tebal efektif pelat tangga = 15 cm + 7.72 cm

=22,72 cm

Gambar 4. 12 Tebal efektif tangga

46

4.2 Perencanaan Struktur Atap Baja 4.2.1 Perhitungan Gording

Start

Direncanakan dimensi profil gording

Direncanakan - jenis atap - jarak antar kuda-kuda - jarak antar gording - sudut kemiringan atap

Kontrol tegangan ijin Kontrol Lenduan

OK

Hitung beban yang bekerja - Beban Mati (DL) - Beban Hidup (LL) - Beban Angin (W)

Analisa gaya dalam Akibat Beban Mati, Beban Hidup , dan Beban Angin

Hitung Momen ultimate akibat beban yang bekerja ( Mu)

Finish

TIDAK OK

Gambar 4. 13 Flowchart Perhitungan Gording

47

Gedung Fakultas Tarbiyah UINSA direncanakan menggunakan rangka atap baja dengan bentuk perisai. Atap sebagai bagian dari struktur bangunan atas, harus mampu mentransfer beban dan gaya akibat hujan dan angin ke struktur yang ada dibawahnya. Komponen- komponen atap yang dihhitung berupa gording, penggantung gording, ikatan angin, kuda-kuda, kolom pendek, dan pelat landas.

Data- Data Perencanaan Data Perencanaan Gording

Direncanakan profil gording LLC 150.50.20.3,2

Gambar 4. 14 Profil Gording LLC 150. 50 20.3,2

W = 6,76 kg/m A = 150 mm Ix = 280 cm4 b = 50 mm Iy = 28,3 cm4 a = 20 mm

48

Sx = 37,4 cm3 t = 3,2 mm Sy = 8,19 cm3 h = 150 mm ix = 5,89 cm Cy = 1,54 cm iy = 2,37 cm Mutu Bahan yang Digunakan Baja yang digunakan adalah BJ 37 Tegangan leleh baja (fy) = 240 Mpa Tegangan putus baja (fu) = 370 Mpa Tegangan sisa (fr) = 70 Mpa Modulus Elastisitas baja (E) = 200000 Mpa Data Bangunan Faktor Reduksi (ϕ) = 0,9 Panjang Gording (L1) = 1,2 m Jumlah pengggantung = 1 Diameter penggantung (d) = 10 mm Kemiringan atap (α) = 30° Berat atap (genteng) = 40 kg/m2

Pembebanan pada Gording Beban yang mengenai atap arahnya tegak lurus terhadap sudut kemiringan atap, sehingga untuk perhitungannya diperlukan nilai resultan. Berikut adalah arah pemisalan gaya pada gording.

Gambar 4. 15 Pembebanan pada Gording

49

Berikut adalah beban-beban yang bekerja pada gording : 1. Beban Mati (DL)

Berat sendiri profil = 6,76 kg/m Berat penutup atap = 48 kg/m 10% berat lain-lain = 5,476 kg/m+ 60,236 kg/m Arah x =qdx = qd total x sinα = 60,236 kg/m sin 30° = 30,12 kg/m Arah y = qdy = qd total x cos α = 60,236 kg/m cos 30° = 52,17 kg/m

2. Beban Hidup (LL) Beban hidup yang bekerja pada gording terdiri dari: a. Beban Hidup Pekerja (P)

Beban Pekerja = 133 kg Arah x= Px sin α = 133 kg x sin 30° = 66,5 kg Arah y= Py cos α= 133 kg x cos 30° = 115,18 kg

b. Beban Air Hujan (R) q = 9,8 kg/m2 qL = q. b1= 9,8 kg/m2. 1,2 m = 11,76 kg/m Arah x= qL. sin α = 11,76 kg/m x sin 30° = 10,18 kg Arah y =qL. cos α = 11,76 kg/m x cos 30° = 5,88 kg

3. Beban Angin

permukaan L (m) h (m) h/L cp

p (kg/m2)

q=p.b1 (kg/m)

sisi angin datang

19 23,99 1,26 -0,3 -2,555 -3,066 19 23,99 1,26 0,2 1,703 2,044

sisi angin pergi 19 23,99 1,26 -0,6 -5,109 -6,132 Beban angin terbesar (Tekan) = 2,044 kg/m Arah x= qW. sin α = 2,044 kg/m x sin 30° = 1,02 kg/m Arah y =qW. cos α = 2,044 kg/m x cos 30° = 1,77 kg/m

50

Beban angin terbesar (Hisap) = -6,132 kg/m Arah x= qW. sin α = -6,132 kg/m x sin 30° = -3,066 kg/m Arah y =qW. cos α = -6,132 kg/m x cos 30° = -5,31 kg/m 1. Perhitungan momen pada Gording Untuk memperkecil nilai lendutan pada arah x gording, maka direncanakan penggantung gording sejumlah 1 buah.

Gambar 4. 16 Mekanika pada Gording

Momen Akibat Beban Merata Momen Arah X

Momen Arah Y

51

Momen Akibat Beban Merata Momen Arah X

Momen Arah Y

Perhitungan Momen Akibat Beban Merata 1. Momen Akibat Beban Mati

MDx = 1

10 ∙ qDx ∙

𝐿

2

2

= 1

10 ∙ 30,12 kg/m ∙ 4𝑚

2

2

= 12,05 kgm MDx = 1

8 ∙ qDy ∙ 𝐿 2

= 18 ∙ 52,17 kg/m ∙ 4𝑚 2

= 104,33 kgm

52

2. Momen Akibat Beban Hidup - Beban Merata (Beban Hujan/R)

MRx = 1

10 ∙ qRx ∙

𝐿

2

2

= 1

10 ∙ 10,18 kg/m ∙ 4𝑚

2

2

= 4,07 kgm MRy = 1

8 ∙ qRy ∙ 𝐿 2

= 18 ∙ 5,88 kg/m ∙ 4𝑚 2

= 11,76 kgm - Beban Terpusat

MPx = 16 ∙ qPx ∙

4 𝑚

2

= 16 ∙ 66,50 kg ∙ 4𝑚

2

= 22,17 kgm MPx = 1

4 ∙ qPy ∙

4 𝑚

2

= 14 ∙ 115,18 kg ∙ 4𝑚

= 115,18 kgm 3. Momen Akibat Beban Angin (Tekan)

MWx = 1

10 ∙ qWx ∙

𝐿

2

2

= 1

10 ∙ 1,02 kg/m ∙ 4𝑚

2

2

= 0,41 kgm MWy = 1

10 ∙ 1,77 kg/m ∙ 4𝑚 2

= 2,83 kgm Momen Akibat Beban Angin (Hisap)

MWx = 1

10 ∙ qWx ∙

𝐿

2

2

= 1

10 ∙ -3,06 kg/m ∙ 4𝑚

2

2

= -1,23 kgm MWy = 1

10 ∙ -5,31 kg/m ∙ 4𝑚 2

= -8,5 kgm

53

2. Perhitungan Momen Terfaktor Gording 1D Mux = 1. MDx

= 1. 12,05 kgm = 12,05 kgm Muy = 1. MDy

= 1. 104,33 kgm = 104,33 kgm 1D + 1 L Mux = (1. MDx) + (1. MLx) = (1. 12,05 kgm) + (1. 22,17 kgm) = 34,2 kgm Muy = 1. MDy

= (1. 104,33 kgm) + (1. 115,18 kgm) = 116,1 kgm 1D+1L+1W (Angin Tekan) Mux = (1. MDx) + (1. MLx) + (1.MWx) =(1. 12,05 kgm)+(1. 22,17 kgm)+(1. 0,41 kgm) = 34,62kgm Muy = 1. MDy

= (1.104,33 kgm)+(1.115,18 kgm)+(1.2,83 kgm) = 222,3 kgm 1D+1L+1W (Angin Hisap) Mux = (1. MDx) + (1. MLx) + (1.MWx) =(1. 12,05 kgm)+(1. 22,17 kgm)+(1. -1,23 kgm) = 32,99 kgm Muy = 1. MDy

= (1.104,33 kgm)+(1.115,18 kgm)+(1.-5,13 kgm) = 211,0 kgm Berdasarkan perhitungan diatas diperoleh momen terbesar yaitu Mux= 34,62 kgm dan Muy= 222,35 kgm

54

3. Kontrol Kekuatan Gording terhadap Tegangan

ζ = 1,3. ζ lt = 1,3. 1600 kg/ cm2= 2080 kg/ cm2

ζ lt ytb = 𝑀𝑡𝑜𝑡

𝑍 < ζ

Mux = 34,62 kgm = 3462 kgcm

Muy = 222,35 kgm = 22235 kgcm

ζ lt ytb = 𝑀𝑡𝑜𝑡

𝑍 = 𝑀𝑢𝑥

𝑍𝑦+ 𝑀𝑢𝑦

𝑍𝑥

= 3462 𝑘𝑔𝑐𝑚

8,19 𝑐𝑚 3 + 22235 𝑘𝑔𝑐𝑚

37,4 𝑐𝑚 3

= 1019,14 kg/cm2 < 2080 kg/cm2 (memenuhi)

4. Kontrol Lendutan

55

4.2.2 Perhitungan Penggantung Gording

Start

Direncanakan - Jumlah penggantung - jarak antar kuda-kuda - jarak antar gording - sudut kemiringan atap

Hitung beban yang bekerja - Beban Mati (DL) - Beban Hidup (LL) - Beban Angin (W)

Hitung Tu maks dari kombinasi pembebebanan

Rencanakan dimensi penggantung gording

Cek 𝑇𝑢

sin 𝛼 < Φ Tn

Hitung Tahanan Tarik (φTn)

OK

Finish

TIDAK OK

Gambar 4. 17 Flowchart Perhitungan Penggantung Gording

56

Penggantung gording dipasang sebagai penguat sumbu lemah. Dalam hal ini, sumbu lemah gording adalah sumbu y.maka dipasang penggantung gording yang tegak lurus dengan sumbu y, yaitu sumbu x untuk memperkuat penampang gording saat menerima beban searah sumbu y. Pada perencanaan ini terdiri dari1 penggantung gording untuk bentang gording 4 m.

Gambar 4. 18 Perencanaan penggantung gording

1. Data-data Perencanaan Jumlah gording (n) = 9 buah Jumlah Pekerja = 1 orang Jarak antar gording (b1) = 1,2 m Jarak ke penggantung (l1)= 2 m Jarak antar kuda-kuda = 4 m Kemiringan atap = 30°

57

2. Analisa Pembebanan Berikut ini adalah beban-beban yang bekerja pada penggantung gording

1. Beban Mati (DL) Berat Sendiri Profil = 7,51 kg/m Berat Penutup Atap = 48 kg/m 10% berat lain-lain = 5,551 kg/m + qtot = 61,061 kg/m Berat Total Td = qtot x l1 x n = 61,061 kg/m .2m. 9 buah = 1099,1 kg

2. Beban Hidup (LL) - Beban Pekerja (Terpusat)

Beban Pekerja (TL) = 133 kg. 1 orang = 133 kg

- Beban Air Hujan (R) q = 9,8 kg/m2 qL = q. b1= 9,8 kg/m2. 1,2 m = 11,76 kg/m

TR = 11,76 kg/m. 2m. 9 = 211,68 kg 3. Beban Angin

Tabel 4. 1 Beban Angin pada Penggantung gording

permukaan L (m) h (m) h/L cp

p (kg/m2)

q=p.b1 (kg/m)

sisi angin datang

19 23,99 1,26 -0,3 -2,555 -3,066 19 23,99 1,26 0,2 1,703 2,044

sisi angin pergi 19 23,99 1,26 -0,6 -5,109 -6,132 Beban angin terjadi = 2,044 kg/m Beban angin total = 2,044 kg/m. 2m. 9 = 18,395 kg

3. Kombinasi Pembebanan - Beban ultimate 1

Tu = 1,4. Td =1,4 . 1099,1 kg = 1538,74 kg

- Beban ultimate 2

58

Tu = 1,2 Td + 0,5. TL = 1,2 . 1099,1 kg +0,5. 133 kg = 1385,42 kg

- Beban ultimate 3 Tu = 1,2 Td + 0,5. TR = 1,2 . 1099,1 kg +0,5. 211,68 kg = 1424,76 kg

- Beban ultimate 4 Tu = 1,2 Td + 1,6. TL + 0,8 Tw = 1,2 . 1099,1kg +1,6.133 kg + 0,8.18,39 kg = 1531,72 kg

- Beban ultimate 5 Tu = 1,2 Td + 1,6. TR + 0,8 Tw = 1,2. 1099,1 kg+1,6. 211,68 kg+0,8. 18,39kg = 1657,61 kg

- Beban ultimate 6 Tu = 1,2 Td +1,3 Tw +0,5 TL = 1,2. 1099,1 kg+ 1,3 . 18,39 kg + 0,5. 133 kg = 1385,42 kg

- Beban ultimate 7 Tu = 1,2 Td +1,3 Tw +0,5 TR =1,2. 1099,1kg+ 1,3.18,39 kg + 0,5. 211,68 kg = 1424,76 kg

- Beban ultimate 8 Tu = 0,9 Td +1,3 Tw =0,9. 1099,1kg+ 1,3. 18,39 kg = 989,19 kg

Berdasarkan perhitungan kombinasi diatas, maka beban ultimate yang digunakan adalah Tu= 1657,61 kg.

4. Spesifikasi Penggantung Gording

Mutu Baja BJ 37 Tegangan leleh baja (fy) = 240 Mpa Tegangan putus baja (fu) = 370 Mpa Diameter (d) = 12 mm Jumlah = 2 buah Sudut kemiringan :

59

tan α = 1,2

2

α = 31° Luas Penampang Bruto : Ag= 𝑛 ∙ 𝜋

4 ∙ d2

= 1 ∙ 𝜋

4 ∙ (12 mm)2

= 226,19 mm2= 2,2619 cm2

Luas Penampang Neto Ae = 0,9 Ag = 0,9. 226,19 mm2 = 203,58 mm2=2,0358 cm2

Tahanan Tarik - Untuk kondisi leleh

Φ Tn = 0,9. Ag. Fy = 0,9 . 2,2619 cm2.2400 kg/cm2 = 4885,8 kg

- Untuk kondisi fraktur Φ Tn = 0,75. Ae. Fu = 0,75. 2,0358 cm2. 3700 kg/cm2 = 5649,2 kg

Sehingga digunakan tahanan tarik yang terkecil yaitu Φ Tn = 4885,8 kg

Beban ultimate miring :

𝑇𝑢

sin 𝛼 = 1657,61 𝑘𝑔

sin 31° = 3218,41 kg

Cek syarat

𝑇𝑢

sin 𝛼 < Φ Tn

3218,41 kg < 4885,8 kg (Memenuhi) Sehingga, penggantung gording dengan ϕ12 mm dapat digunakan

60

4.2.3 Perhitungan ikatan Angin

Start

Diketahui - jarak antar kuda-kuda - jarak antar gording - sudut kemiringan atap - fy dan fu baja

Hitung bidang kerja ikatan Angin

Direncanakan dimensi ikatan angin

Hitung Tekanan angin

Hitung Gaya Batang

Hitung Ag perlu dan Ag rencana

Cek - Agrencana> Agperlu - kontrol tegangan

Finish

OK

TIDAK OK

Gambar 4. 19 Flowchart Perhitungan Ikatan Angin

61

1. Data-data Perencanaan Jarak antar gording = 1,2 m Kemiringan atap = 30° Jarak antar kuda-kuda = 4 m Tegangan leleh baja = 2400 kg/cm2 Tegangan putus baja = 3700 kg/cm2 dimensi ikatan angin = 10 mm

Gambar 4. 20 Bidang Kerja Ikatan Angin

Ketinggian tiap titik: h1 = 1,1 m h2 = 2,47 m h3 = 5,214 m h4 = 6580 m Jarak antar titik : a1 = 2,375 a2 = 4,75 a3 = 4,75 Luasan Bidang (A)

62

A1 = (1,1𝑚+2,47 𝑚)

2. 2,375𝑚= 4,241 m2

A2 = (2,47𝑚+5,214 𝑚)

2. 4,75𝑚= 18,251 m2

A3 = (5,214𝑚+6,58 𝑚)

2. 2,375𝑚. 2= 28,021 m2

2. Perhitungan Tekanan Angin

Tabel 4. 2 Beban Angin pada ikatan Angin

permukaan L (m) h (m) h/L cp p(kg/m2)

sisi angin datang 19 23,99 1,263 -0,3 -2,555 19 23,99 1,263 0,2 1,703

sisi angin pergi 19 23,99 1,263 -0,6 -5,109

tekanan angin maks 1,703

P = A.p P1 = A1. p = 4,241 m2. 1,703 kg/m2 = 7,223 kg P2 = A2. p = 18,251 m2. 1,703 kg/m2 = 31,086 kg P3 = A3. p = 28,021 m2. 1,703 kg/m2 = 47,726 kg Jadi, RA = RB

= 𝑃1+𝑃2+𝑃3+𝑃1+𝑃2

2

= 2.7,223𝑘𝑔+2.31,086 𝑘𝑔+47,726𝑘𝑔

2

= 62,172 kg 3. Perhitungan Gaya pada Batang

- Batang S1

63

α = tan-1 (jarak antar kuda/jarak antar titik) = tan-1 (4/5,48) = 53,9° ΣV = 0 = RA- P1- S1. cos α = 62,172 kg- 7,223 kg- S1. cos 53,9° S1 = 92,3 kg ( tarik)

- Batang S2

ΣV = 0 = RA- P2- S2. cos α = 62,172 kg- 31,09 kg- S2. cos 53,9° S2 = 52,73 kg ( tarik)

Maka gaya batang maksimum Nu= 92,3 kg yang menjadi acuan untuk penentuan dimensi ikatan angin

4. Perhitungan Dimensi Ikatan Angin

- Kondisi leleh Ag = 𝑁𝑢

𝜙 𝑥 𝑓𝑦

= 92,3 𝑘𝑔

0,9 𝑥 2400

= 0,0431 cm2= 4,31 mm2 - Kondisi fraktur

Ag = 𝑁𝑢

𝜙 𝑥 𝑓𝑢

= 92,3 𝑘𝑔

0,75 𝑥 3700

64

= 0,0448 cm2 = 4,48 mm2

Direncanakan dimensi ikatan angin ϕ10 mm Agrencana> Agperlu 78,53 mm2> 4,48 mm2 (memenuhi)

- Kontrol tegangan ζ < 1600 kg/cm2 𝑁𝑢

𝐴𝑔 < 1600 kg/cm2

92,3 𝑘𝑔

4,48 𝑐𝑚 2 < 1600 kg/cm2

118,7kg/cm2< 1600 kg/cm2 (memenuhi) - Kontrol kelangsingan

dmin > 𝐿

500

10 mm > 6,21 mm (memenuhi

Maka ikatan angin menggunakan dimensi ϕ10 mm

65

4.2.4 Perhitungan Kuda-Kuda

START

Direncanakan profil kuda-kuda

Analisa Gaya Dalam

Hitung kuat tekan (фNn)

Cek : Nu < фNn

Kontrol lokal buckling (SNI 03-1729-2015 psl B4.1b)

- Periksa kelangsingan penampang (SNI 03-1729-2015 psl F2-1)

Cek :

Non Kompak:Kompak:

Mn = Zx. Fy

Langsing:

Cek : Mu < фMn

AB

Tidak Memenuhi

66

A

Kontrol Lateral Bucking (SNI 03-1729-2015 psl F2

-Hitung Lp dan Lr

Cek :L Lp Bentang pendek

Lp < L Lr Bentang MenengahLr L Bentang Panjang

Bentang Menengah

Bentang Pendek Bentang Panjang

Cek : Mu < фMn

AB

B

Tidak Memenuhi

Gambar 4. 21 Flowchart Perhitungan Kuda-Kuda

67

A

Kontrol Interaksi :

Tahanan Geser

Kontrol Tahanan geser nominal plat badan (SNI 03-1729-2015, psl D5.1)

Cek : ØVn > Vu

Kontrol Lendutan

FINISH

B

Tidak Memenuhi

68

Direncanakan profil kuda-kuda WF 300.150.6,5.9

W = 36,7 kg/m r = 13 mm Ag = 46,78 cm2 Ix = 7210 cm4 Iy = 508 cm4 rx = 12,4 cm ry = 3,29 cm r

13 mm

Sx = 481 cm3 Sy = 67,7 cm3 B = 150 mm A = 300 mm tw = 6,5 mm tf = 9 mm d = 256 mm

69

h = 212 mm E = 200000 Mpa G = 80000 Mpa

Zx = (b.tf.(d-tf) + (1/4. tw. (d- 2tf)2) = 522077 mm3 Zy = (1/2. b2. tf) + (1/4. tw2 .(d-2.tf)) = 104229 mm3

Properti Penampang fu = 370 Mpa fy = 240 Mpa fr = 70 Mpa Lx (panjang kuda-kuda) = 10, 97 m Ly (jarak antar gording) = 1,2 m K (jepit-jepit) = 0,5 Dari analisa struktur menggunakan SAP didapatkan gaya pada frame 190 akibat kombinasi 1,2 D+ 1,6 L+0,5 R sebesar :

Pu = 5962,51 kg

Vu = 1920,6 kg

Mux = 4460,33 kg

70

Muy = 60,37 kgm 1. Kontrol Kelangsingan

λ = 𝐿.𝑘

𝐼

λx = 𝐿𝑥 .𝑘

𝐼𝑥

= 10,97 𝑚 .0,5

0,124𝑚

= 44,23 (menentukan) λy = 𝐿𝑦 .𝑘

𝐼𝑥

= 1,2 𝑚 .0,5

0,329 𝑚

= 30,39 (tidak menentukan) Maka parameter kelangsingan

λc = 𝜆𝜋. 𝑓𝑦

𝐸

= 44,43

𝜋. 240

200000𝑀𝑝𝑎

= 0,49 Untuk 0,25 < λc< 1,2 koefisien faktor tekuk adalah : ω = 1,43

1,6−0,67 .𝜆𝑐

= 1,43

1,6−0,67 .0,49

= 1,123 2. Kontrol Kuat Tekan

Pn = 𝐴𝑔 .𝑓𝑦

𝜔

= 46,8 𝑐𝑚 2 .2400

𝑘𝑔

𝑐𝑚 2

1,123= 99962,02 kg

Cek syarat: Pu < φPn 5962,51 kg < 0,85. 99962,02 kg

71

5962,51 kg < 84967,72 kg 𝑃𝑢

𝜑𝑃𝑛 = 5962,51 𝑘𝑔

84967,72 𝑘𝑔= 0,07

Bila 𝑃𝑢

𝜑𝑃𝑛 < 0,2 - maka digunakan persamaan interaksi

sebagai berikut: Pu

𝜑𝑃𝑛 + 𝑀𝑟𝑥

𝜑 .𝑀𝑐𝑥+

𝑀𝑟𝑦

𝜑 .𝑀𝑐𝑦 < 1

59625,1 N

849677 ,2 𝑁 + 44603000 𝑁𝑚𝑚

0,9.522077 ..240 +

603700 𝑁𝑚𝑚

0,9.104229.240 < 1

0,45 < 1 (memenuhi)

3. Kontrol Local Buckling - Kontrol plat sayap (flens)

b

2.tf < 0,38 𝐸

𝑓𝑦

150

2.9 < 0,38 200000

240

8,33 < 10,96 (penampang kompak)

- Kontrol plat badan (web) h

tw < 3,76 𝐸

𝑓𝑦

300

6,5 < 3,76 200000

240

32,615 < 105,94 (penampang kompak) Karena penampang kompak, maka Mn= Mp Momen nominal (Mn) Mn = Zx. fy = 522077 mm3. 240 Mpa = 125300000 Nmm = 12530 kgm

72

Φ. Mn = 0,9. Mn = 0,9. 12530 kgm = 11277 kgm Cek syarat Mu < Φ Mn 4460,33 kg < 11277 kgm (memenuhi)

4. Kontrol Lateral Buckling L < Lp = bentang pendek Lp < L < Lr = bentang menengah Lr < L = bentang panjang

ry = 𝐼𝑦

𝐴𝑔

= 508

46,78

= 32,95 mm J = 1

3. ((b.tw)+(2. b. tf3))

= 13 . ((150mm. 6,5mm)+(2. 150mm. (9mm)3))

= 96334,67 mm4 G = 80000 Mpa ho = h-tf = 291 mm

rts = 𝐼𝑦 .𝑕𝑜

2.𝑆𝑥

= 508 .29,1

2.481

= 3,92 mm L = 10970 mm

Lp = 1,76 ry 𝐸

𝑓𝑦

73

= 1,76. 𝐸

𝑓𝑦

= 1674,26 mm

Lr =1,95 rts𝐸

0,7 𝑓𝑦

𝐽𝑐

𝑆𝑥 .𝑕𝑜

2+

𝐽𝑐

𝑆𝑥 .𝑕𝑜

2+ 6,76

0,7 𝑓𝑦

𝐸

2

Lr=1,95.3,92

200000

0,7.240

96334.1

481000 .291

2+

96334.1

481000 .291

2+ 6,76

0,7 240

200000

2

= 10676,62 mm Lr < L 10676,62 mm < 10970 mm Karena Lr < L, maka kuda-kuda termasuk bentang panjang. Nilai Mn dapat dicari menggunakan rumus sebagai berikut : Mn = Mcr < Mp Hasil SAP pada kuda- kuda frame 190 :

Mmax= 4460,33 kgm

MA = 39,29 kgm

MB = 1774,37 kgm

74

MC = 1002,14 kgm Cb = 12 𝑀𝑚𝑎𝑥

2,5 𝑀𝑚𝑎𝑥 + 3 𝑀𝐴 +4𝑀𝐵+ 3𝑀𝐶 < 2,3

= 12 .4460,33 𝑘𝑔𝑚

2,5. 4460,33+ 3. 39,29+ 4.1774,37 +3. 1002,14 < 2,3

= 2,94 > 2,3 ( maka dipakai cb = 2,3) Momen nominal kuda-kuda akibat tekuk lokal: Mp= Zx. fy = 104229 mm3. 240 Mpa = 125.298.360 Nmm

Mcr = Cb. 𝜋

𝐿 𝐸. 𝐼𝑦 .𝐺. 𝐽 +

𝜋𝐸

𝐿

2𝐼𝑦 . 𝐼𝑤

= 2,3. 𝜋

10970

2. 105𝑀𝑝𝑎. 508. 104𝑚𝑚4 .

8. 104𝑀𝑝𝑎. 96334,67𝑀𝑝𝑎

+ 𝜋 .2.105𝑀𝑝𝑎

10970𝑚𝑚

2

. 508. 104𝑚𝑚4. 𝐼𝑤

= 64.611.729,26 Nmm Cek syarat Mn=Mcr < Mp 64.611.729,26 Nmm < 125.298.360 Nmm (memenuhi)

5. Kontrol Geser 𝑕

𝑡𝑤 < 1100

𝑓𝑦

300

6,5 < 1100

240

46,15 < 71 (memenuhi) Vn = 0,6. Fy.Aw

75

= 0,6. 240 Mpa. 291mm. 6,5 mm = 27.237,6 kg φVn = 0,9. 27.237,6 kg = 24.513,8 kg Cek syarat Vu < φVn 1920,6 kg < 24.513,8 kg (memenuhi)

6. Kontrol Lendutan Δijin = 𝐿

240 10970 𝑚𝑚

240 = 45,7 mm

Berdasarkan output SAP didapatkan Δ° = 0,01259 m= 12,59 mm Cek syarat Δ° < Δijin

12,59 mm < 45,7 mm (memenuhi)

76

4.2.5 Perhitungan Kolom Pendek Baja START

Direncanakan profil kolom pendek

Analisa Gaya Dalam

Hitung kuat tekan (фNn)

Cek : Nu < фNn

Kontrol lokal buckling (SNI 03-1729-2015 psl B4.1b)- Periksa kelangsingan

penampang (SNI 03-1729-2015 psl F2-1)

Cek :

Non Kompak:Kompak:

Mn = Zx. Fy

Langsing:

Cek : Mu < фMn

AB

Tidak Memenuhi

77

A

Kontrol Lateral Bucking (SNI 03-1729-2015 psl F2

-Hitung Lp dan Lr

Cek :L Lp Bentang pendek

Lp < L Lr Bentang MenengahLr L Bentang Panjang

Bentang Menengah

Bentang Pendek Bentang Panjang

Cek : Mu < фMn

AB

B

Tidak Memenuhi

Gambar 4. 22 Flowchart Pertitungan Kolom Baja

78

Direncanakan profil kolom pendek WF 250.250.14.14

W = 82,2 kg/m r = 16 mm Ag = 92,18 cm2 Ix = 11500 cm4 Iy = 3880 cm4 rx = 10,5 cm ry = 36,09 cm Sx = 919 cm3 Sy = 304 cm3 B = 250 mm A = 250 mm tw = 14 mm tf = 14 mm d = 190 mm h = 130 mm

79

E = 200000 Mpa G = 80000 Mpa

Zx = (b.tf.(d-tf) + (1/4. tw. (d- 2tf)2) = 998.494 mm3 Zy = (1/2. b2. tf) + (1/4. tw2 .(d-2.tf)) = 448.378 mm3

Properti Penampang fu = 370 Mpa fy = 240 Mpa fr = 70 Mpa Lx (panjang kolom) = 1,1 m K (jepit-jepit) = 0,5 Dari analisa struktur menggunakan SAP didapatkan gaya pada frame 190 akibat kombinasi 1,2 D+ 1,6 L+0,5 R sebesar :

Pu = 5670,46 kg

Vu = 4205,64 kg

Mux = 255,09 kg

80

Muy = 4149,06 kgm 1. Kontrol Kelangsingan

λ = 𝐿.𝑘

𝐼

λx = 𝐿𝑥 .𝑘

𝐼𝑥

= 10,1 𝑚 .0,5

0,105 𝑚

= 5,24 Maka parameter kelangsingan

λc = 𝜆𝜋. 𝑓𝑦

𝐸

= 5,24

𝜋. 240

200000𝑀𝑝𝑎

= 0,06 Untuk λc< 0,25 koefisien faktor tekuk adalah : ω = 1

2. Kontrol Kuat Tekan Pcr = 𝐴𝑔 .𝑓𝑦

𝜆𝑐

= 92,18 𝑐𝑚 2 .2400

𝑘𝑔

𝑐𝑚 2

0,06= 3.830.308,9 kg

Pn = 𝐴𝑔 .𝑓𝑦

𝜔

= 92,18 𝑐𝑚 2 .2400

𝑘𝑔

𝑐𝑚 2

1= 221.232 kg

Cm = 0,6-0,4. (Mux/Muy) = 0,6- 0,4. (255,09 kg/4149,06 kgm) = 0,575

81

δb = 𝐶𝑚

1− 𝑃𝑢

𝑃𝑐𝑟

= 0,575

1− 5670 ,46 𝑘𝑔

3.830 .308 ,9 𝑘𝑔

= 0,57, maka diambil δb=1 δs = 1

1− 𝑃𝑢

𝑃𝑐𝑟

= 1

1− 5670 ,46 𝑘𝑔

3.830 .308 ,9 𝑘𝑔

= 1 Mu = δb. Mux + δs. Muy = 1. 255,09 kg + 1. 4149,06 kgm = 4411,1 kgm Cek syarat: Pu < φPn 5670,46 kg < 0,85. 221.232 kg 5670,46 kg < 188.047 kg 𝑃𝑢

𝜑𝑃𝑛 = 5670,46 ,𝑘𝑔

188.047 𝑘𝑔= 0,03

Bila 𝑃𝑢

𝜑𝑃𝑛 < 0,2 - maka digunakan persamaan interaksi

sebagai berikut: Pu

𝜑𝑃𝑛 + 𝑀𝑟𝑥

𝜑 .𝑀𝑐𝑥+

𝑀𝑟𝑦

𝜑 .𝑀𝑐𝑦 < 1

56704 ,6 N

188047 𝑁 + 44111026 𝑁𝑚𝑚

0,9. 998.494.240 < 1

0,22< 1 (memenuhi)

3. Kontrol Local Buckling - Kontrol plat sayap (flens)

b

2.tf < 0,38 𝐸

𝑓𝑦

250

2.14 < 0,38 200000

240

82

8,93 < 10,96 (penampang kompak)

- Kontrol plat badan (web) h

tw < 3,76 𝐸

𝑓𝑦

250

14 < 3,76 200000

240

9,3 < 105,94 (penampang kompak) Karena penampang kompak, maka Mn= Mp Momen nominal (Mn) Mn = Zx. fy = 998.494 mm3. 240 Mpa = 239638560Nmm = 23964 kgm Φ. Mn = 0,9. Mn = 0,9. 23964 kgm = 21568 kgm Cek syarat Mu < Φ Mn 4149,06 kgm < 21568 kgm (memenuhi)

4. Kontrol Lateral Buckling L < Lp = bentang pendek Lp < L < Lr = bentang menengah Lr < L = bentang panjang

ry = 𝐼𝑦

𝐴𝑔

= 508

92,18

= 64,87 mm

83

J = 13. ((b.tw)+(2. b. tf3))

= 13 . ((250mm. 14 mm)+(2. 250 mm. (14mm)3))

= 631120 mm4 G = 80000 Mpa ho = h-tf = 236 mm

rts = 𝐼𝑦 .𝑕𝑜

2.𝑆𝑥

= 3880.23,6 𝑐𝑚

2.919

= 7,05 mm L = 1100 mm

Lp = 1,76 ry 𝐸

𝑓𝑦

= 1,76.64,87mm 200000 𝑀𝑝𝑎

240 𝑀𝑝𝑎

= 3296,25 mm

Lr =1,95 rts𝐸

0,7 𝑓𝑦

𝐽𝑐

𝑆𝑥 .𝑕𝑜

2+

𝐽𝑐

𝑆𝑥 .𝑕𝑜

2+ 6,76

0,7 𝑓𝑦

𝐸

2

Lr= 1,95.7,05.

200000

0,7.240

631120 .1

919000.236

2+

631120 .1

919000.236

2+ 6,76

0,7 240

200000

2

= 39528,6 mm L < Lp 1100 mm < 3296,25 mm Karena L < Lp, maka kuda-kuda termasuk bentang pendek. Nilai Mn dapat dicari menggunakan rumus sebagai berikut : Mn = Mp

84

Mp= Zx. fy = 998.494 mm3. 240 Mpa = 239638560 Nmm Φ. Mn = 0,9. 239638560 Nmm = 215674704 Nmm Cek syarat Φ. Mn < Mu 215.674.704 Nmm < 41.490.600 kgm (memenuhi)

5. Kontrol Lendutan Δijin = 𝐿

240 1100 𝑚𝑚

240 = 4,58 mm

Berdasarkan output SAP didapatkan Δ° = 0,37mm Cek syarat Δ° < Δijin

0,37 mm < 4,58 mm (memenuhi)

4.2.6 Perhitungan Pelat Landas Data Perencanaan : Mutu Baja BJ-37 fy = 240 Mpa fu = 370 Mpa fc’ = 30 Mpa ζ ijin = 1600 kg/cm2 dimensi kolom = WF 250.250.14.14 dimensi plat = 400mm x 400 mm

85

Gambar 4. 23 Beban yang bekerja pada Pelat Landas

Gambar 4. 24 Parameter perhitungan pelat landas

Dari analisa struktur menggunakan SAP didapatkan gaya pada frame 190 akibat kombinasi 1,2 D+ 1,6 L+0,5 R sebesar :

86

Pu = 5670,46 kg

Vu = 4205,64 kg

Mux = 255,09 kgm

Muy = 4149,06 kgm

6. Menghitung eksentrisitas e = 𝑀𝑢

𝑃𝑢 = 4149,06 𝑘𝑔𝑚

5670 ,46 𝑘𝑔 = 0,731m=731 mm

𝑁

6 = 400

6 = 66,67 mm < e =731 mm

Maka, termasuk kategori D

7. Menghitung besaran m dan x m= 𝑁−0,95.𝑑

2=400𝑚𝑚−0,95.250𝑚𝑚

2= 81,25 mm

n= 𝐵−0,8.𝑏𝑓

2= 400𝑚𝑚−0,8. 250𝑚𝑚

2= 100 mm

87

x= f- 𝑑2

- 𝑡𝑓2

= 175 mm- 400 𝑚𝑚

2 - 14𝑚𝑚

2 = 43 mm

8. Menghitung tegangan tumpu pada beton

q = ϕc.0,85. fc’. B. 𝐴2

𝐴1 diasumsikan 𝐴2

𝐴1= 2

= 0,6. 0,85. 30 Mpa. 400 mm. 2 = 12240 N/mm f+ 𝑁

2 = 175 mm+ 400 𝑚𝑚

2 = 325 mm

f +e = 175 mm +731mm = 856 mm

Y= f+ 𝑁2 + − f +

𝑁

2

2−

2 Pu (f+e)

q

Y= f+ 𝑁2 + − f +

𝑁

2

2−

2 Pu (f+e)

q

= 325 mm + − 325 mm 2 −2 56704,6N .856mm

12240 N/mm

= 637,55 mm

Y= f+ 𝑁2 - − f +

𝑁

2

2−

2 Pu (f+e)

q

= 325 mm - − 325 mm 2 −2 .56704 ,6N .856mm

12240 N/mm

= 12,45 mm Jadi dipakai Y= 12,45mm

Periksa 𝐴2

𝐴1= 400𝑚𝑚 .400𝑚𝑚

400𝑚𝑚 .12,45 𝑚𝑚= 5,667 > 2

Maka diambil 𝐴2

𝐴1= 2

Tu = q.Y- Pu = 12240 N/mm. 12,45 mm- 56704,6N = 95712,8 N

9. Menghitung tegangan tumpu pada beton

88

Direncanakan 4 buah angkur diameter 16 mm dengan tipe A 307 Fv = 166 Mpa Φ = 0,75 Ab = ¼. π. d2= 201,06 mm2

Vub = 𝑉𝑢

𝑛 = 42056 ,4 𝑁

4= 10513,3 N

Φ. Fv.Ab = 0,75. 166 Mpa. 201,06 mm2= 25032,21 N Φ. Fv.Ab = 25032,21 N > Vub= 10513,3 N (memenuhi) Ft = 407- 1,9 fv dengan fv= 𝑉𝑢𝑏

𝐴𝑏= 10513 ,3𝑁

201,06 𝑚𝑚 2= 52,29 Ft = 407- 1,9 52,29 Mpa = 307,65 Mpa <310 Mpa Tub = 𝑇𝑢

𝑛𝑡= 95712,8 𝑁

4= 23928,2 N

Φ. Fv.Ab = 0,75. 307,65 Mpa. 201,06 mm2 = 46392,63 > Tub= 23928,2 N(memenuhi) Perhitungan panjang angkur Lh = 0,8.𝑓𝑐′

𝜋 .𝑑2 = 0,8.30 𝑀𝑝𝑎

𝜋 .162 = 298 mm = 300mm 10. Perhitungan tebal base plate

tp perlu = 2,11. 𝑇𝑢 .𝑥

𝐵.𝑓𝑦

= 2,11. 95712 ,8 𝑁.43𝑚𝑚

400𝑚𝑚 .240 𝑀𝑝𝑎

= 13,81 mm Karena Y = 12,45 < m-=81,25, maka tp harus dibandingkan dengan

tp perlu2 = 2,11. 𝑃𝑢 . 𝑚−

𝑌

2

𝐵.𝑓𝑦

89

= 2,11. 56704 ,6𝑁. 81,25−

12,45

2

400𝑚𝑚 .240 𝑀𝑝𝑎

= 14,04 mm Maka diambil tebal pelat landas= 15 mm Sehingga ukuran pelat ladas yang digunakan adalah 400x400x15

4.2.7 Perhitungan Sambungan 4.2.7.1 Sambungan Antar Kuda-Kuda

Data Perencanaan: Profil kuda-kua yang digunakan adalah 300.150.6,5.9 Tebal plat = 9 mm fy = 240 Mpa fu = 370 Mpa fuw (las ) = 490 Mpa tw (las) = 4 mm te (las) = 0,707.tw= 2,83 mm diameter baut db = 19 mm Mutu baut A325 fub = 825 Mpa jml baut (n) = 6 buah α = 30° r1 = 0,5

90

Gambar 4. 25 Beban pada sambungan Kuda- kuda

Output SAP akibat kombinasi 1,2 D+1,6L+ 0,5 R

Mu = 24537623,1 Nmm

Vu = 17582,31 N

Pu = 30794,63 N Vu sin α = 17582,3 N sin 30 ° = 8791,55 N Vu cos α = 17582,3 N cos 30 ° = 15226,72 N Pu sin α = 30794,6 N sin 30 ° = 15397,31N

91

Pu cos α = 30794,6 N cos 30 ° = 26668,93N PuH = Pu cos α + Vu cos α = 26668,93N + 15226,72 N = 41895 N PuV = Pu sin α + Vu sin α = 15397,31N - 8791,55 N = 6606,16 N Mu = 24537623,1 Nmm

1. Sambungan Las

Gambar 4. 26 Panjang pengelasan

Profil kuda-kuda WF 300.150.6,5.9 b = 150 mm h= 300 mm tw= 6,5 mm tf= 9 mm Ltotal = (2.(b-tb)) + (2. (h-2 ts)

92

= 569 mm Kuat las sudut: - Tahanan terhadap las

Φ Rnw = 0,75. te.0,6. fuw = 0,75. 2,83 mm. 0,6. 490 Mpa = 623,67 N/mm

- Tahanan terhadap bahan dasar baja Φ Rnw = 0,75. te.0,6. fuw = 0,75. 9 mm. 0,6. 370 Mpa = 999 N/mm Φ Rnw las= 623,67 N/mm < Φ Rnw bahan dasar baja= 999 N/mm Maka dipakai Φ Rnw las = 623,67 N/mm Ru= 𝑃𝑢𝑉

𝐿 𝑡𝑜𝑡= 6606 ,16 𝑁

569 𝑚𝑚= 11,61 N/mm

Cek syarat : Ru < Φ Rnw 11,61 N/mm < 637,67 N/mm

- Akibat geser Lentur S = (b.d + (d2/6)) = 94188 mm2

Ru = 𝑀𝑢

𝑆= 24537623 ,1

94188= 260,5 N/mm

Cek syarat Ru < Φ Rnw

260,5 N/mm < 637,67 N/mm (memenuhi) 2. Sambungan Baut

Tahanan Nominal satu Baut - Tahanan Geser

Vd = φ. m. r1. fub . Ab = 0,75.1.0,5. 825 Mpa. ¼ . π. (19mm)2

= 87717 N - Tahanan Tumpu

Rd = 2,4. φ. db. tp. fu

93

= 2,4. 0,75. 19 mm.9 mm. 370 Mpa = 113886 N

- Tahanan Tarik Td = φ. 0,75. fub . Ab

= 0,75. 0,75. 825 Mpa. ¼ . π. (19mm)2

= 131575,05 N Maka tinjauan terhadap tahanan geser menentukan

Periksa Interaksi Geser Lentur

Gambar 4. 27 Perencanaan Baut

Direncanakan jumlah baut 6 buah S1 = 60 mm S2 = 38 mm U = 90 mm dmax = S1+ 2.U = 60 mm+ 2. 90 mm

94

= 240 mm Σd2 = 57600 mm2 Tu = 𝑀𝑢 . 𝑑𝑚𝑎𝑥

𝛴𝑑2

= 24537623 ,1 𝑁𝑚𝑚 . 240 𝑚𝑚

57600 𝑚𝑚 2

= 102240,1 N Cek Syarat Tu < Td 102240,1 N < 131575,05 N Cek jarak baut - Jarak Minimum

Antar baut = 3 db= 57 mm Dari baut ke tepi = 1,5 db= 28,5 mm

- Jarak maksimum Antar baut = 15.db= 90 mm atau 200 mm Dari baut ke tepi = 12 db= 124 mm

Tinjauan Plat - Kondisi Leleh

φNn = φ. Ag. Fy = 0,9. (tp.b). fy = 0,9.( 6mm. 150 mm). 240 Mpa = 194400 N

- Kondisi Fraktur Kondisi fraktur 1

95

Gambar 4. 28 Kondisi Fraktur 1 sambungan Baut

Ant = Ag- ndb t = (6mm.150 mm)- (2. 19mm. 6mm) = 672 mm2 l > 2w 569 mm > 2. 150 mm 569 mm > 300 mm maka U=1 Ae = U. Ant

= 1. 672 mm2=672 mm2 φNn = φ. Ae. Fu = 0,75. 672 mm2. 370 Mpa = 186480 N Kondisi Fraktur 2

96


s = 78 mm u = 90 mm

Ant = Ag- ndb t+ Σ𝑠2 .𝑡𝑝

4𝑢

=(6mm.150 mm)- (2.19mm.6mm)+ (78𝑚𝑚 )2 .6𝑚𝑚

4.90𝑚𝑚

= 773,4 mm2

l > 2w 569 mm > 2. 150 mm 569 mm > 300 mm maka U=1 Ae = U. Ant

= 1. 773,4 mm2= 773,4 mm2 φNn = φ. Ae. Fu = 0,75. 773,4 mm2. 370 Mpa = 2114619 N φNn fraktur 1 < φNn fraktur 2 186480 N < 2114619 N Maka dipakai φNn fraktur 2 = 2114619 N Cek syarat

97

Pu < φNn 41895 N < 2114619 N (memenuhi)

4.2.7.2 Sambungan Antar Kuda-Kuda dengan Kolom Pendek

Data Perencanaan: Profil kuda-kua yang digunakan adalah 300.150.6,5.9 Tebal plat = 9 mm fy = 240 Mpa fu = 370 Mpa fuw (las ) = 490 Mpa tw (las) = 4 mm te (las) = 0,707.tw= 2,83 mm diameter baut db = 19 mm Mutu baut A325 fub = 825 Mpa jml baut (n) = 6 buah α = 30° r1 = 0,5

Output SAP akibat kombinasi 1,2 D+1,6L+ 0,5 R

Mu = 44063021 Nmm

Vu = 18862,5 N

98

Pu = 58522,41 N Vu sin α = 18862,5 N sin 30 ° = 9431,25 N Vu cos α = 18862,5 N cos 30 ° = 16335,4 N Pu sin α = 58522,41N sin 30 ° = 29261,2N Pu cos α = 58522,41N cos 30 ° = 50681,9N PuH = Pu cos α + Vu cos α = 29261,2 N + 16335,4 N = 67017,29 N PuV = Pu sin α + Vu sin α = 29261,2 N – 9431,25 N = 19829,9 N Mu = 44063021 Nmm

1. Sambungan Las

99

Gambar 4. 30 Panjang pengelasan

Profil kuda-kuda 1 WF 300.150.6,5.9 Profil kuda-kuda 2 WF 100.150.6,5.9 b = 150 mm h = 400 mm tw = 6,5 mm tf = 9 mm Ltotal = (4.(b-tb)) + (2. (h-2 ts) = 1322 mm Kuat las sudut: - Tahanan terhadap las

Φ Rnw = 0,75. te.0,6. fuw = 0,75. 2,83 mm. 0,6. 490 Mpa = 623,67 N/mm

- Tahanan terhadap bahan dasar baja

100

Φ Rnw = 0,75. te.0,6. fuw = 0,75. 9 mm. 0,6. 370 Mpa = 999 N/mm Φ Rnw las= 623,67 N/mm < Φ Rnw bahan dasar baja= 999 N/mm Maka dipakai Φ Rnw las = 623,67 N/mm Ru= 𝑃𝑢𝑉

𝐿 𝑡𝑜𝑡= 41895,67 𝑁

1322 𝑚𝑚= 31,69 N/mm

Cek syarat : Ru < Φ Rnw 31,69 N/mm < 637,67 N/mm

- Akibat geser Lentur S = (b.d + (d2/6)) = 522448,67 mm2

Ru = 44063021

𝑆= 24537623 ,1

522448 ,67= 260,5 N/mm

Cek syarat Ru < Φ Rnw

31,96 N/mm < 637,67 N/mm (memenuhi) 2. Sambungan Baut

Tahanan Nominal satu Baut - Tahanan Geser

Vd = φ. m. r1. fub . Ab = 0,75.1.0,5. 825 Mpa. ¼ . π. (19mm)2

= 87717 N - Tahanan Tumpu

Rd = 2,4. φ. db. tp. fu

= 2,4. 0,75. 19 mm. 9 mm. 370 Mpa = 113886 N

- Tahanan Tarik Td = φ. 0,75. fub . Ab

= 0,75. 0,75. 825 Mpa. ¼ . π. (19mm)2

= 131575,05 N Maka tinjauan terhadap tahanan geser menentukan

101

Periksa Interaksi Geser Lentur

Gambar 4. 31 Perencanaan baut

S1 = 60 mm S2 = 38 mm S3 = 50 mm U = 90 mm dmax = 2.S3+S1+ 2.U = 100 mm+60 mm+ 2. 90 mm = 340 mm Σd2 = 115600 mm2 Tu = 𝑀𝑢 . 𝑑𝑚𝑎𝑥

𝛴𝑑2

= 44063021 𝑁𝑚𝑚 . 340 𝑚𝑚

115600 𝑚𝑚 2

= 129597,12 N

102

Cek Syarat Tu < Td 129597,12 N < 131575,05 N Cek jarak baut - Jarak Minimum

Antar baut = 3 db= 57 mm Dari baut ke tepi = 1,5 db= 28,5 mm

- Jarak maksimum Antar baut = 15.db= 90 mm atau 200 mm Dari baut ke tepi = 12 db= 124 mm

Tinjauan Plat - Kondisi Leleh

φNn = φ. Ag. Fy = 0,9. (tp.b). fy = 0,9.( 6mm. 150 mm). 240 Mpa = 194400 N

- Kondisi Fraktur Kondisi fraktur 1


Ant = Ag- ndb t

103

= (6mm.150 mm)- (2. 19mm. 6mm) = 672 mm2 l > 2w 569 mm > 2. 150 mm 569 mm > 300 mm maka U=1 Ae = U. Ant

= 1. 672 mm2=672 mm2 φNn = φ. Ae. Fu = 0,75. 672 mm2. 370 Mpa = 186480 N Kondisi Fraktur 2


s = 78 mm u = 90 mm

Ant = Ag- ndb t+ Σ𝑠2 .𝑡𝑝

4𝑢

=(6mm.150 mm)- (2.19mm.6mm)+ (78𝑚𝑚 )2 .6𝑚𝑚

4.90𝑚𝑚

= 773,4 mm2

104

l > 2w 569 mm > 2. 150 mm 569 mm > 300 mm maka U=1 Ae = U. Ant

= 1. 773,4 mm2= 773,4 mm2 φNn = φ. Ae. Fu = 0,75. 773,4 mm2. 370 Mpa = 2114619 N φNn fraktur 1 < φNn fraktur 2 186480 N < 2114619 N Maka dipakai φNn fraktur 2 = 2114619 N Cek syarat Pu < φNn 41895 N < 2114619 N (memenuhi)

4.3 Pembebanan Struktur 4.3.1 Pembebanan Pelat Beban yang ada pada komponen struktur pelat disesuaikan dengan Peraturan Beban minimum untuk perancangan bangunan gedung Perencanaan sesuai SNI 03-1727-2013. Komponen pelat menerima beban mati (DL) dan beban hidup (LL). Beban mati sesuai SNI 03- 1727-2013 berdasarkan keadaan sebenarnya, dalam perencanaan ini beban mati didapatkan dari brosur. Beban hidup (LL) dibagi menjadi beban hidu ruang kelas dan beban hidup koridor.

- Beban Mati (DL) Pelat LT 2-4 Berat spesi (3 cm) = 20 kg/m² Keramik (2cm) = 16,5 kg/m² Plafond+ penggantung= 8 kg/m² Listrik = 40 kg/m²

105

Pemipaaan = 25 kg/m² + Berat total = 109,5 kg/m²

- Beban Mati (DL) Pelat LT atap Plafond+ penggantung= 8 kg/m² Listrik = 40 kg/m² Pemipaaan = 25 kg/m² + Berat total = 87 kg/m²

- Beban Hidup (LL) Pelat LT 2-4 Ruang kelas = 1,92 kn/m2= 192 kg/m2

Koridor = 3,83 kn/m2= 383 kg/m2

4.3.2 Pembebanan Tangga Beban yang ada pada komponen struktur tangga disesuaikan dengan Peraturan Beban minimum untuk perancangan bangunan gedung Perencanaan sesuai SNI 03-1727-2013. Dan karena komponen struktur tangga merupakan salah satu komponen struktur sekunder maka direncanakan hanya menerima beban mati (DL) dan beban hidup (LL) dengan menggunakan kombinasi pembebanan yaitu 1,2 DL + 1,6 LL

- Beban pada pelat bordes: Beban mati (DL) pelat lantai : Berat spesi (3 cm) = 20 kg/m² Keramik (2cm) = 16,5 kg/m² Ralling = 53 kg/m² Beban hidup (LL) pelat bordes : Beban terpusat tunggal = 135,622 kg

- Beban pada pelat tangga: Beban mati (DL) pelat tangga : Berat Anak tangga = 185,2 kg/m² Berat spesi (3 cm) = 20 kg/m² Keramik (2cm) = 16,5 kg/m² Ralling = 238,2 kg/m²

106

Beban hidup (LL) pelat lantai : Beban terpusat tunggal = 135,622 kg

4.3.3 Pembebanan Dinding Pembebanan komponen struktur dinding didistribusikan pada komponen struktur balok dalam pemodelan struktur SAP 2000 yang searah vertikal komponen struktur balok.

Distribusi beban komponen struktur dinding ke komponen struktur balok dikarenakan beban beban pada komponen struktur dinding berupa beban luasan sedangkan beban pada struktur balok merupakan beban merata sehingga beban dinding harus dikonversikan ke beban balok.

Pembebanan yang ada pada komponen struktur dinding disesuaikan dengan Peraturan Beban minimum untuk perancangan bangunan gedung Perencanaan sesuai SNI 03-1727-2013 yang menyatakan bahwa berat mati dinding sesui dengan keadaan sebenarnya. Dalam perencanaan ini, beban dinding didapatkan dari brosur sebesar 90 kg/m2 4.3.4 Pembebanan Gempa Berdasarkan SNI 1726:2012 suatu bangunan gedung dibedakan menjadi dua kategori antara lain: bangunan gedung beraturan dan tidak beraturan. Pada penentuan kategori suatu bangunan gedung dapat dikategorikan sebagai bangunan gedung beraturan atau tidak beraturan haruslah memenuhi beberapa persyaratan yang tercantum pada tabel 10 untuk jenis ketidak beraturan horizontal dan tabel 11 untuk jenis ketidak beraturan vertikal.

107

Bangunan gedung Fakultas Tarbiyah UINSA Surabaya termasuk dalam kategori bangunan gedung beraturan, hal ini dikarenakan memenuhi persyaratan yang diatur pada tabel 10 dan tabel 11. Karena bangunan merupakan bangunan beratuaran, maka perhitungan gempa menggunakan Statik ekivalen

4.3.4.1 Perhitungan Statik Ekivalen

Gambar 4. 34 Distribusi Berat Bangunan tiap Lantai

- Beban Gempa yang terjadi Bangunan 1 Berat Lantai 1

Tabel 4. 3 Berat Lantai 1 Bangunan 1 W1

Beban Mati Komponen b

(m) h

(m) Panjang

(m) Banyak BJ (kg/m3) Berat (kg)

Kolom 50/50 0,5 0,5 3,7 32 2.400 71040 Sloof 40/60 0,4 0,6 371 1 2.400 213696 Plat Lantai 0 0 0 0 - 257184 Dinding 0 0 0 - 52425 Plat Tangga 0 0 0 - 2734 ,6 Plat Bordes 0 0 0 - 2270,6

Total WI 596615,6

108

Berat Lantai 2 Tabel 4. 4 Berat Lantai 2 Bangunan 1

W2 Beban Mati

Komponen b m

h m

Panjang (m)

Banyak BJ (kg/m3)

Berat (kg)

Kolom 50/50 0,5

0,5

4,5 32 2.400 86400

Balok induk 40/60

0,4

0,6

340 1 2.400 195840

Balok Anak 30/50 0,3

0,5

193 1 2400 69480

Plat Lantai 0 0 0 0 - 246279,08

Dinding 0 0 0 - 102285 Plat Tangga 0 0 0 - 5469,2 Plat Bordes 0 0 0 - 2270,6

Total 708023,88

Beban Mati Tambahan Komponen Beban (kg/m2) Luas (m2) Berat (kg)

Spesi 20 854 17083 Keramik 16,5 854 14093,475 Plafond 8 854 6833,2 AC dan instalasi 40 854 34166 Pipa Plambing 25 854 21353,75

Total 110 4.271 93529,425 Beban Hidup Komponen Beban (kg/m2) Luas (m2) Berat (kg) Kelas 192 696 133632 Koridor 383 158 60514

Total 194146 Total W2 995699,31

109


W3 Beban Mati

Komponen b m

h m

Panjang (m)

Banyak BJ (kg/m3)

Berat (kg)

Kolom 50/50 0,5

0,5

4 32 2.400 76800

Balok induk 40/60

0,4

0,6

340 1 2.400 195840


0,5

193 1 2400 69480

Plat Lantai 0 0 0 0 - 246279,08

Dinding 0 0 0 - 102285 Plat Tangga 0 0 0 - 5469,2 Plat Bordes 0 0 0 - 2270,6

Total 690098,88


Spesi 20 854 17083 Keramik 16,5 854 14093,475 Plafond 8 854 6833,2 AC dan instalasi 40 854 34166 Pipa Plambing 25 854 21353,75


Total 194146 Total W3 977774,31

110


W4 Beban Mati

Komponen b m

h m

Panjang (m)

Banyak

BJ (kg/m3)

Berat (kg)

Kolom 50/50 0,5

0,5

4,125 14 2.400 34650

Balok induk 40/60

0,4

0,6

340 1 2.400 195840


0,5

193 1 2400 69480

Plat Lantai 0 0 0 0 - 246279,08

Dinding 0 0 0 - 90191 Plat Tangga 0 0 0 - 5469,2 Plat Bordes 0 0 0 - 0

Total 63174,88 Beban Mati Tambahan

Komponen Beban (kg/m2) Luas (m2) Berat (kg) Spesi 20 854 17083 Keramik 16,5 854 14093,475 Plafond 8 854 6833,2 AC dan instalasi 40 854 34166 Pipa Plambing 25 854 21353,75


Total 194146 Total W4 57202,275

111

Berat Lantai atap Tabel 4. 7 Berat Lantai Atap Bangunan 1

W5 Beban Mati

Komponen b m

h m

Panjang (m)

Banyak BJ (kg/m3)

Berat (kg)

Kolom 50/50 0,5

0,5

2,125

14 2.400 17850

Balok induk Dak 40/60

0,4

0,6

104 1 2.400 59904

Balok Anak dak 30/50

0,3

0,5

14 1 2400 5040

Plat dak atap 0 0 0 0 - 38348,2 Ring Balk 40/60 0,

4 0,6

16 1 2.400 9216

Balok anak 30/50 0,3

0,5

20 1 2400 7200

WF 300.150.6,5.9 9872,48 WF 250.250.14.14 6862,88 WF 250.125.6.9 2443,9 Ikatan angin ϕ10 470,11 Penggantung gording 309,26

Total 219526 Beban Mati Tambahan

Komponen Beban (kg/m2)

Luas (m2) Berat (kg)

Aspal 14 345 4832,24 Plafond 8 345 2761,28 Penutup atap 48 345 47940 Pipa Plambing 25 345 8692

Total 110 4.271 77968,92 Beban Hidup Komponen Beban

(kg/m2) Luas (m2) Berat (kg)

Pekerja 133 999 77968 Air Hujan 6,98 345 1898

Total W5 344070

112

Bangunan 2 Berat Lantai 1

Tabel 4. 8 Berat Lantai 1 Bangunan 2

W1 Beban Mati

Komponen b (m)

h (m)

Panjang (m)

Banyak BJ (kg/m3) Berat (kg)

Kolom 50/50 0,5 0,5 3,7 17 2.400 37740 Sloof 40/60 0,4 0,6 146,8 1 2.400 84556,8 Plat Lantai 0 0 0 0 - 85347,82 Dinding 0 0 0 - 31680 Plat Tangga 0 0 0 - 2343,95 Plat Bordes 0 0 0 - 1946,24

Total WI 243614,81

113


W2 Beban Mati

Komponen b m

h m

Panjang m

Banyak BJ (kg/m3)

Berat (kg)

Kolom 50/50 0,5

0,5

4,5 17 2.400 45900

Balok induk 40/60

0,4

0,6

135,8 1 2.400 78220,8


0,5

71,6 1 2400 25776

Plat Lantai 0 0 0 0 - 85347,8 Dinding 0 0 0 - 55404 Plat Tangga 0 0 0 - 4687,9 Plat Bordes 0 0 0 - 1946,24

Total 297282,76


Spesi 20 313 6252 Keramik 16,5 313 5157,9 Plafond 8 313 2500,8 AC dan instalasi 40 313 12504 Pipa Plambing 25 313 7815

Total 110 34229,7 Beban Hidup Komponen Beban (kg/m2) Luas (m2) Berat (kg) Kelas 192 220,88 42408,96 Koridor 383 91,8 35159,4

Total 77568,36 Total W2 409080,82

114

Berat Lantai 3 Tabel 4. 10 Berat Gempa Lantai 3 Bangunan 2

W3 Beban Mati

Komponen b m

h m

Panjang (m)

Banyak BJ (kg/m3)

Berat (kg)

Kolom 50/50 0,5

0,5

4 17 2.400 40800

Balok induk 40/60

0,4

0,6

135,8 1 2.400 78220,8


0,5

71,6 1 2400 25776


Total 284946,76



Total 110 34229,7 Beban Hidup Komponen Beban (kg/m2) Luas (m2) Berat (kg) Kelas 192 220,88 42408,96 Koridor 383 91,8 35159,4

Total 77568,36 Total W3 396744,82

115


W4 Beban Mati

Komponen b m

h m

Panjang (m)

Banyak BJ (kg/m3)

Berat (kg)

Kolom 50/50 0,5

0,5 4,125 10 2.400 24750

Balok induk 40/60

0,4

0,6 135,8 1 2.400 78220,8


0,5 71,6 1 2400 25776


Total 284946,76




Total 110 34229,7 Beban Hidup Komponen Beban


Kelas 192 220,88 42408,96 Koridor 383 91,8 35159,4

Total 77568,36 Total W4 377124,63

116

Berat gempa Lantai atap Tabel 4. 12 Berat Lantai atap Bangunan 2

W5 Beban Mati

Komponen b m

h m

Panjang m

Banyak BJ (kg/m3)

Berat (kg)

Kolom 50/50 0,5

0,5

2,125

10 2.400 12750

Balok induk Dak 40/60

0,4

0,6

38,8 1 2.400 22348,8

Balok Anak dak 30/50

0,3

0,5

6,6 1 2400 2376

Plat dak atap 0 0 0 0 - 14028 Ring Balk 40/60 0,

4 0,6

16 1 2.400 40320

Balok anak 30/50 0,3

0,5

20 1 2400 8568

WF 300.150.6,5.9 4811,5 WF 250.250.14.14 2094,78 Gording 2463,95 WF 250.125.6.9 723,06 Ikatan angin ϕ10 107,53 Penggantung gording 108,64

Total 148345 Beban Mati Tambahan



Aspal 14 179 2510,2 Plafond 8 179 1434 Penutup atap 48 378 181504 Pipa Plambing 25 179 4483

Total 110 4.271 33749 Beban Hidup Komponen Beban


Pekerja 133 378 77968 Air Hujan 6,98 345 1898

Total W5 206260

117

Tabel 4. 13 Rekapitulasi Berat tiap Lantai Bangunan 1

Komponen Beban (Kg) Komponen Lantai dasar (W0) 0 Komponen pada lantai 1 (W1) 255024,71 Komponen pada lantai 2 (W2) 409080,82 Komponen pada lantai 3 (W3) 396744,82 Komponen pada lantai 4 (W4) 377124,63 Komponen pada lantai atap (W5) 206260,56 Total (W) 1644235,54

Tabel 4. 14 Rekapitulasi Berat tiap Lantai Bangunan 2

Komponen Beban (Kg) Komponen Lantai dasar (W0) 0 Komponen pada lantai 1 (W1) 255024,71 Komponen pada lantai 2 (W2) 409080,82 Komponen pada lantai 3 (W3) 396744,82 Komponen pada lantai 4 (W4) 377124,63 Komponen pada lantai atap (W5) 206260,56

Total 1644235,54

a. Syarat bangunan tahan gempa dengan sistem rangka pemikul momen menengah 1. Untuk penggunaan sistem rangka pemikul momen

menengah harus memenuhi kategori desain seismik C 2. Menurut SNI gempa 2012 KDS C harus memenuhu

ketentuan sebagai berikut

Tabel 4. 15 Kategori desain seismik berdasarkan paremeter respons percepatan pada perioda pendek

118

Nilai SDs Kategori Resiko I , II,III IV

SDs < 0.167 A A 0.167 ≤ SDs ≤ 0.33 B C 0.33 ≤ SDs ≤ 0.167 C D

0.33 ≤ SDs D D

Tabel 4. 16 Kategori desain seismik berdasarkan paremeter respons percepatan pada perioda 1 detik

Nilai SDs Kategori Resiko I ,II ,III IV

SD1 < 0.167 A A 0.167 ≤ SDs ≤ 0.33 B C

0.133 ≤ SD1 ≤ 0.20 C D 0.20 ≤ SD1 D D

b. Mencari nilai N-SPT

Tabel 4. 17 Nilai N-SPT

Tebal Lapisan Jenis Tanah

Nilai N-

SPT

6 Lempung Berlanau

50,5 Berpasir Berkerikil

4 Pasir Berkerikil 47,5 Berlempung Berlanau

12 Lempung Berlanau Berpasir 53,67

3 Pasir Berkerikil 60 Berlempung Berlanau

5 Lempung Berlanau 57,3

119

Dari tabel diatas didapatkan nilai ∑di

30

Maka dapat dihitung ∑(di/Ni) 0,5639

Dari perhitungan nilai ∑di dan nilai ∑Ni didapatkan nilai N rata-rata =

53,20365457

Dengan hasil N rata-rata tersebut, maka sesuai dengan SNI 1726:2012 dapat didefinisikan bahwa tanah tersebut termasuk dalam klasifikasi tanah keras Untuk menentukan spektrum resppon desain untuk lokasi proyek data yang diperlukan adalah:

Ss (percepatan batuan dasar pada perioda pendek) daerah Sumenep = 0,4 S1 (percepatan batuan dasar pada perioda 1 detik) daerah Sumenep = 0,1 Faktor amplifikasi getaran terkait percepatan pada getaran perioda pendek (Fa) = 1,2 Faktor amplifikasi terkait percepatan yang mewakili getaran perioda 1 detik (Fv) = 1,7 Parameter spektrum respons percepatan pada perioda pendek (Sms) = Fa.Ss = 0,48 Parameter spektrum respons percepatan pada perioda 1 detik (Sm1) = Fv.S1 = 0,17 Parameter percepatan spektral desain untuk perioda pendek (Sds) = 2/3.Sms = 0,32 Parameter percepatan spektral desain untuk perioda 1 detik (Sd1) = 2/3.Sm1 = 0,1133

Ts = 𝑆𝐷1

𝑆𝐷𝑆 =0,1133

0,32= 0,35

T0 = 0,2. Ts = 0,07

120

Nilai Ct untuk rangka beton pemikul momen = 0,0466 hm =23,99m x = 0,9

Ta = Ct. hnx = 0,642

Cu.Ta= 1,092 Tc= 0,729

syarat : Ta< Tc < Cu. Ta maka gunakan T=Tc Maka T= 0,729

Mencari koefisien respon seismik (Cs) Cs =𝑆𝐷𝑆

𝑅/𝐼𝑒= 0,33

3/1,5= 0,096

syarat: nilai Cs tidak lebih dari 𝑆𝐷1

𝑇(𝑅

𝐼𝑒) = 0,04664

nilai Cs tidak boleh lebih kecil dari 0.044 Sds.Ie

= 0,21120

maka nilai Cs diambil = 0,04664 Mencari gaya geser dasar Bangunan 1 V1 = Cs. W = 161023,75 kg Bangunan 2 V2 = Cs. W

= 78406 kg

121

Nilai gaya geser per lantai (F)

𝐹𝑥 = 𝑊𝑥 .𝑕𝑥

𝑘

𝑊𝑖 . 𝑕𝑥𝑘𝑛

𝑖=1

× 𝑉

Bangunan 1

Tabel 4. 18 Gaya gempa lateral (Fx) Bangunan 1

Lantai hi (m) wi (kg) wi.hik (kgm) Cvx Fi Lt. Dasar (F0) 0 0 - - -

Lt. 1 (F1) 3,7 627.792 2.698.215,610 0,055 8.824,44 Lt. 2 (F2) 8,2 995.699 10.388.999,909 0,211 33.976,93 Lt. 3 (F3) 12,2 977.774 15.884.979,237 0,323 51.951,38 Lt. 4 (F4) 16,325 507.202 11.400.032,069 0,232 37.283,48

Lt. 5 Atap (F5) 18,45 344.071 8.863.407,859 0,180 28.987,53 Jumlah 3.452.539 49.235.634,69 1 161.023,75 Bangunan 2

Tabel 4. 19 Gaya gempa lateral (Fx) Bangunan 2

Lantai hi (m) wi (kg) wi.hik (kgm) Cvx Fi Lt. Dasar (F0) 0 0 0 - -

Lt. 1 (F1) 3,7 255.025 1.096.082,096 0,043 3.357,09 Lt. 2 (F2) 8,2 409.081 4.268.297,246 0,167 13.072,97 Lt. 3 (F3) 12,2 396.745 6.445.539,831 0,252 19.741,44 Lt. 4 (F4) 16,325 377.125 8.476.367,493 0,331 25.961,47

Lt. 5 Atap (F5) 18,45 206.261 5.313.358,843 0,208 16.273,79 Jumlah 1.644.236 25.599.645,51 1,000 78.406,74

122

Mencari titik berat, pusat kekakuan dan eksentrisitas Bangunan 1

Tabel 4. 20 Pusat massa, pusat kekakuan, eksentrisitas, dan momen yang ditimbulkan pada Bangunan 1

Lantai pusat massa pusat

kekakuan eksentrisitas

X Y X Y ex ey MX MY

1 23,547 9,394 23,5 9,5 0,047 0,106 410,899 934,1

62 2 23,512 9,575 23,5 9,5 0,012 0,075 412,880 2543,114

3 23,533 9,601 23,5 9,5 0,033 0,101 1709,435 5235,529

4 23,535 9,606 23,5 9,5 0,035 0,106 1286,821 3937,723

atap 23,322 9,540 23,5 9,5 0,178 0,040 5154,280 1159,479 Bangunan 2

Tabel 4. 21 Pusat massa, pusat kekakuan, eksentrisitas, dan momen yang ditimbulkan pada Bangunan 1

Lantai pusat massa pusat kekakuan eksentrisitas M X Y X Y ex ey MX MY

1 10,76 14,14 8,17 15,59 2,60 1,45 8716,96 4869,14 2 6,68 13,84 8,17 15,59 1,49 1,75 19452,04 22903,99 3 6,64 13,73 8,17 15,59 1,52 1,86 30019,84 36747,64 4 6,65 13,73 8,19 15,59 1,54 1,86 40020,55 48355,52

atap 9,25 17,26 8,19 16,07 1,06 1,19 17270,13 19417,05

123

Menghitung Beban Gempa Tiap joint

Gambar 4. 35 Joint yang menerima gaya gempa

124

Bangunan 1 Lantai 1

Tabel 4. 22 Gaya gempa tiap joint Lantai 1 Bangunan 1

NO. AS JARAK

x0 y0 x02 y02 Fx Fy Mx My Fix Fiy 1 3'-C -23,5 -9,5 552,25 90,25 8824,438 8824,438 410,899 934,162 274,678 269,767 2 4-C -20 -9,5 400 90,25 8824,438 8824,438 410,899 934,162 274,840 269,767 3 5-C -12 -9,5 144 90,25 8824,438 8824,438 410,899 934,162 275,210 269,767 4 6-C -4 -9,5 16 90,25 8824,438 8824,438 410,899 934,162 275,579 269,767 5 7-C 4 -9,5 16 90,25 8824,438 8824,438 410,899 934,162 275,948 269,767 6 8-C 12 -9,5 144 90,25 8824,438 8824,438 410,899 934,162 276,318 269,767 7 9-C 20 -9,5 400 90,25 8824,438 8824,438 410,899 934,162 276,687 269,767 8 10-C 23,5 -9,5 552,25 90,25 8824,438 8824,438 410,899 934,162 276,849 269,767 9 3'-D -23,5 -1,5 552,25 2,25 8824,438 8824,438 410,899 934,162 274,678 274,817 10 4-D -20 -1,5 400 2,25 8824,438 8824,438 410,899 934,162 274,840 274,817 11 5-D -12 -1,5 144 2,25 8824,438 8824,438 410,899 934,162 275,210 274,817 12 6-D -4 -1,5 16 2,25 8824,438 8824,438 410,899 934,162 275,579 274,817 13 7-D 4 -1,5 16 2,25 8824,438 8824,438 410,899 934,162 275,948 274,817 14 8-D 12 -1,5 144 2,25 8824,438 8824,438 410,899 934,162 276,318 274,817

125

15 9-D 20 -1,5 400 2,25 8824,438 8824,438 410,899 934,162 276,687 274,817 16 10-D 23,5 -1,5 552,25 2,25 8824,438 8824,438 410,899 934,162 276,849 274,817 17 3'-E -23,5 1,5 552,25 2,25 8824,438 8824,438 410,899 934,162 274,678 276,710 18 4-E -20 1,5 400 2,25 8824,438 8824,438 410,899 934,162 274,840 276,710 19 5-E -12 1,5 144 2,25 8824,438 8824,438 410,899 934,162 275,210 276,710 20 6-E -4 1,5 16 2,25 8824,438 8824,438 410,899 934,162 275,579 276,710 21 7-E 4 1,5 16 2,25 8824,438 8824,438 410,899 934,162 275,948 276,710 22 8-E 12 1,5 144 2,25 8824,438 8824,438 410,899 934,162 276,318 276,710 23 9-E 20 1,5 400 2,25 8824,438 8824,438 410,899 934,162 276,687 276,710 24 10-E 23,5 1,5 552,25 2,25 8824,438 8824,438 410,899 934,162 276,849 276,710 25 3'-F -23,5 9,5 552,25 90,25 8824,438 8824,438 410,899 934,162 274,678 281,760 26 4-F -20 9,5 400 90,25 8824,438 8824,438 410,899 934,162 274,840 281,760 27 5-F -12 9,5 144 90,25 8824,438 8824,438 410,899 934,162 275,210 281,760 28 6-F -4 9,5 16 90,25 8824,438 8824,438 410,899 934,162 275,579 281,760 29 7-F 4 9,5 16 90,25 8824,438 8824,438 410,899 934,162 275,948 281,760 30 8-F 12 9,5 144 90,25 8824,438 8824,438 410,899 934,162 276,318 281,760 31 9-F 20 9,5 400 90,25 8824,438 8824,438 410,899 934,162 276,687 281,760 32 10-F 23,5 9,5 552,25 90,25 8824,438 8824,438 410,899 934,162 276,849 281,760

Jumlah 8898 1480 8824,438 8824,438

126

Lantai 2


NO. AS JARAK x0 y0 x02 y02 Fx Fy Mx My Fix Fiy

1 3'-C -23,50 -9,50 552,25 90,25 33976,93 33976,93 412,88 2543,11 1060,69 1045,46 2 4-C -20,00 -9,50 400,00 90,25 33976,93 33976,93 412,88 2543,11 1060,85 1045,46 3 5-C -12,00 -9,50 144,00 90,25 33976,93 33976,93 412,88 2543,11 1061,22 1045,46 4 6-C -4,00 -9,50 16,00 90,25 33976,93 33976,93 412,88 2543,11 1061,59 1045,46 5 7-C 4,00 -9,50 16,00 90,25 33976,93 33976,93 412,88 2543,11 1061,96 1045,46 6 8-C 12,00 -9,50 144,00 90,25 33976,93 33976,93 412,88 2543,11 1062,34 1045,46 7 9-C 20,00 -9,50 400,00 90,25 33976,93 33976,93 412,88 2543,11 1062,71 1045,46 8 10-C 23,50 -9,50 552,25 90,25 33976,93 33976,93 412,88 2543,11 1062,87 1045,46 9 3'-D -23,50 -1,50 552,25 2,25 33976,93 33976,93 412,88 2543,11 1060,69 1059,20

10 4-D -20,00 -1,50 400,00 2,25 33976,93 33976,93 412,88 2543,11 1060,85 1059,20 11 5-D -12,00 -1,50 144,00 2,25 33976,93 33976,93 412,88 2543,11 1061,22 1059,20 12 6-D -4,00 -1,50 16,00 2,25 33976,93 33976,93 412,88 2543,11 1061,59 1059,20 13 7-D 4,00 -1,50 16,00 2,25 33976,93 33976,93 412,88 2543,11 1061,96 1059,20 14 8-D 12,00 -1,50 144,00 2,25 33976,93 33976,93 412,88 2543,11 1062,34 1059,20

127

15 9-D 20,00 -1,50 400,00 2,25 33976,93 33976,93 412,88 2543,11 1062,71 1059,20 16 10-D 23,50 -1,50 552,25 2,25 33976,93 33976,93 412,88 2543,11 1062,87 1059,20 17 3'-E -23,50 1,50 552,25 2,25 33976,93 33976,93 412,88 2543,11 1060,69 1064,36 18 4-E -20,00 1,50 400,00 2,25 33976,93 33976,93 412,88 2543,11 1060,85 1064,36 19 5-E -12,00 1,50 144,00 2,25 33976,93 33976,93 412,88 2543,11 1061,22 1064,36 20 6-E -4,00 1,50 16,00 2,25 33976,93 33976,93 412,88 2543,11 1061,59 1064,36 21 7-E 4,00 1,50 16,00 2,25 33976,93 33976,93 412,88 2543,11 1061,96 1064,36 22 8-E 12,00 1,50 144,00 2,25 33976,93 33976,93 412,88 2543,11 1062,34 1064,36 23 9-E 20,00 1,50 400,00 2,25 33976,93 33976,93 412,88 2543,11 1062,71 1064,36 24 10-E 23,50 1,50 552,25 2,25 33976,93 33976,93 412,88 2543,11 1062,87 1064,36 25 3'-F -23,50 9,50 552,25 90,25 33976,93 33976,93 412,88 2543,11 1060,69 1078,10 26 4-F -20,00 9,50 400,00 90,25 33976,93 33976,93 412,88 2543,11 1060,85 1078,10 27 5-F -12,00 9,50 144,00 90,25 33976,93 33976,93 412,88 2543,11 1061,22 1078,10 28 6-F -4,00 9,50 16,00 90,25 33976,93 33976,93 412,88 2543,11 1061,59 1078,10 29 7-F 4,00 9,50 16,00 90,25 33976,93 33976,93 412,88 2543,11 1061,96 1078,10 30 8-F 12,00 9,50 144,00 90,25 33976,93 33976,93 412,88 2543,11 1062,34 1078,10 31 9-F 20,00 9,50 400,00 90,25 33976,93 33976,93 412,88 2543,11 1062,71 1078,10 32 10-F 23,50 9,50 552,25 90,25 33976,93 33976,93 412,88 2543,11 1062,87 1078,10

8898,00 1480,00 33976,93 33976,93

128

Lantai 3 Tabel 4. 24 Gaya gempa tiap joint Lantai 3 Bangunan 1

NO AS JARAK x0 y0 x02 y02 Fx Fy Mx My Fix Fiy

1 3'-C -23,50 -9,50 552,25 90,25 51951,38 51951,38 1709,43 5235,53 1618,97 1589,87 2 4-C -20,00 -9,50 400,00 90,25 51951,38 51951,38 1709,43 5235,53 1619,64 1589,87 3 5-C -12,00 -9,50 144,00 90,25 51951,38 51951,38 1709,43 5235,53 1621,18 1589,87 4 6-C -4,00 -9,50 16,00 90,25 51951,38 51951,38 1709,43 5235,53 1622,71 1589,87 5 7-C 4,00 -9,50 16,00 90,25 51951,38 51951,38 1709,43 5235,53 1624,25 1589,87 6 8-C 12,00 -9,50 144,00 90,25 51951,38 51951,38 1709,43 5235,53 1625,79 1589,87 7 9-C 20,00 -9,50 400,00 90,25 51951,38 51951,38 1709,43 5235,53 1627,32 1589,87 8 10-C 23,50 -9,50 552,25 90,25 51951,38 51951,38 1709,43 5235,53 1628,00 1589,87 9 3'-D -23,50 -1,50 552,25 2,25 51951,38 51951,38 1709,43 5235,53 1618,97 1618,17

10 4-D -20,00 -1,50 400,00 2,25 51951,38 51951,38 1709,43 5235,53 1619,64 1618,17 11 5-D -12,00 -1,50 144,00 2,25 51951,38 51951,38 1709,43 5235,53 1621,18 1618,17 12 6-D -4,00 -1,50 16,00 2,25 51951,38 51951,38 1709,43 5235,53 1622,71 1618,17 13 7-D 4,00 -1,50 16,00 2,25 51951,38 51951,38 1709,43 5235,53 1624,25 1618,17 14 8-D 12,00 -1,50 144,00 2,25 51951,38 51951,38 1709,43 5235,53 1625,79 1618,17 15 9-D 20,00 -1,50 400,00 2,25 51951,38 51951,38 1709,43 5235,53 1627,32 1618,17

129

16 10-D 23,50 -1,50 552,25 2,25 51951,38 51951,38 1709,43 5235,53 1628,00 1618,17 17 3'-E -23,50 1,50 552,25 2,25 51951,38 51951,38 1709,43 5235,53 1618,97 1628,79 18 4-E -20,00 1,50 400,00 2,25 51951,38 51951,38 1709,43 5235,53 1619,64 1628,79 19 5-E -12,00 1,50 144,00 2,25 51951,38 51951,38 1709,43 5235,53 1621,18 1628,79 20 6-E -4,00 1,50 16,00 2,25 51951,38 51951,38 1709,43 5235,53 1622,71 1628,79 21 7-E 4,00 1,50 16,00 2,25 51951,38 51951,38 1709,43 5235,53 1624,25 1628,79 22 8-E 12,00 1,50 144,00 2,25 51951,38 51951,38 1709,43 5235,53 1625,79 1628,79 23 9-E 20,00 1,50 400,00 2,25 51951,38 51951,38 1709,43 5235,53 1627,32 1628,79 24 10-E 23,50 1,50 552,25 2,25 51951,38 51951,38 1709,43 5235,53 1628,00 1628,79 25 3'-F -23,50 9,50 552,25 90,25 51951,38 51951,38 1709,43 5235,53 1618,97 1657,09 26 4-F -20,00 9,50 400,00 90,25 51951,38 51951,38 1709,43 5235,53 1619,64 1657,09 27 5-F -12,00 9,50 144,00 90,25 51951,38 51951,38 1709,43 5235,53 1621,18 1657,09 28 6-F -4,00 9,50 16,00 90,25 51951,38 51951,38 1709,43 5235,53 1622,71 1657,09 29 7-F 4,00 9,50 16,00 90,25 51951,38 51951,38 1709,43 5235,53 1624,25 1657,09 30 8-F 12,00 9,50 144,00 90,25 51951,38 51951,38 1709,43 5235,53 1625,79 1657,09 31 9-F 20,00 9,50 400,00 90,25 51951,38 51951,38 1709,43 5235,53 1627,32 1657,09 32 10-F 23,50 9,50 552,25 90,25 51951,38 51951,38 1709,43 5235,53 1628,00 1657,09

8898,00 1480,00 51951,38 51951,38

130



1 3'-C -23,50 -9,50 552,25 90,25 37283,48 37283,48 1226,79 3757,34 1161,87 1140,99 2 4-C -20,00 -9,50 400,00 90,25 37283,48 37283,48 1226,79 3757,34 1162,35 1140,99 3 5-C -12,00 -9,50 144,00 90,25 37283,48 37283,48 1226,79 3757,34 1163,45 1140,99 4 6-C -4,00 -9,50 16,00 90,25 37283,48 37283,48 1226,79 3757,34 1164,56 1140,99 5 7-C 4,00 -9,50 16,00 90,25 37283,48 37283,48 1226,79 3757,34 1165,66 1140,99 6 8-C 12,00 -9,50 144,00 90,25 37283,48 37283,48 1226,79 3757,34 1166,76 1140,99 7 9-C 20,00 -9,50 400,00 90,25 37283,48 37283,48 1226,79 3757,34 1167,87 1140,99 8 10-C 23,50 -9,50 552,25 90,25 37283,48 37283,48 1226,79 3757,34 1168,35 1140,99 9 3'-D -23,50 -1,50 552,25 2,25 37283,48 37283,48 1226,79 3757,34 1161,87 1161,30

10 4-D -20,00 -1,50 400,00 2,25 37283,48 37283,48 1226,79 3757,34 1162,35 1161,30 11 5-D -12,00 -1,50 144,00 2,25 37283,48 37283,48 1226,79 3757,34 1163,45 1161,30 12 6-D -4,00 -1,50 16,00 2,25 37283,48 37283,48 1226,79 3757,34 1164,56 1161,30 13 7-D 4,00 -1,50 16,00 2,25 37283,48 37283,48 1226,79 3757,34 1165,66 1161,30 14 8-D 12,00 -1,50 144,00 2,25 37283,48 37283,48 1226,79 3757,34 1166,76 1161,30 15 9-D 20,00 -1,50 400,00 2,25 37283,48 37283,48 1226,79 3757,34 1167,87 1161,30

131

16 10-D 23,50 -1,50 552,25 2,25 37283,48 37283,48 1226,79 3757,34 1168,35 1161,30 17 3'-E -23,50 1,50 552,25 2,25 37283,48 37283,48 1226,79 3757,34 1161,87 1168,92 18 4-E -20,00 1,50 400,00 2,25 37283,48 37283,48 1226,79 3757,34 1162,35 1168,92 19 5-E -12,00 1,50 144,00 2,25 37283,48 37283,48 1226,79 3757,34 1163,45 1168,92 20 6-E -4,00 1,50 16,00 2,25 37283,48 37283,48 1226,79 3757,34 1164,56 1168,92 21 7-E 4,00 1,50 16,00 2,25 37283,48 37283,48 1226,79 3757,34 1165,66 1168,92 22 8-E 12,00 1,50 144,00 2,25 37283,48 37283,48 1226,79 3757,34 1166,76 1168,92 23 9-E 20,00 1,50 400,00 2,25 37283,48 37283,48 1226,79 3757,34 1167,87 1168,92 24 10-E 23,50 1,50 552,25 2,25 37283,48 37283,48 1226,79 3757,34 1168,35 1168,92 25 3'-F -23,50 9,50 552,25 90,25 37283,48 37283,48 1226,79 3757,34 1161,87 1189,23 26 4-F -20,00 9,50 400,00 90,25 37283,48 37283,48 1226,79 3757,34 1162,35 1189,23 27 5-F -12,00 9,50 144,00 90,25 37283,48 37283,48 1226,79 3757,34 1163,45 1189,23 28 6-F -4,00 9,50 16,00 90,25 37283,48 37283,48 1226,79 3757,34 1164,56 1189,23 29 7-F 4,00 9,50 16,00 90,25 37283,48 37283,48 1226,79 3757,34 1165,66 1189,23 30 8-F 12,00 9,50 144,00 90,25 37283,48 37283,48 1226,79 3757,34 1166,76 1189,23 31 9-F 20,00 9,50 400,00 90,25 37283,48 37283,48 1226,79 3757,34 1167,87 1189,23 32 10-F 23,50 9,50 552,25 90,25 37283,48 37283,48 1226,79 3757,34 1168,35 1189,23

8898,00 1480,00 37283,48 37283,48

132

Lantai Atap Tabel 4. 26 Gaya gempa tiap joint Lantai Atap Bangunan 1


1 3'-C -23,50 -9,50 552,25 90,25 28987,53 28987,53 953,82 2921,29 1205,29 1189,06 2 4-C -20,00 -9,50 400,00 90,25 28987,53 28987,53 953,82 2921,29 1205,67 1189,06 3 5-C -12,00 -9,50 144,00 90,25 28987,53 28987,53 953,82 2921,29 1206,53 1189,06 4 6-C -4,00 -9,50 16,00 90,25 28987,53 28987,53 953,82 2921,29 1207,38 1189,06 5 7-C 4,00 -9,50 16,00 90,25 28987,53 28987,53 953,82 2921,29 1208,24 1189,06 6 8-C 12,00 -9,50 144,00 90,25 28987,53 28987,53 953,82 2921,29 1209,10 1189,06 7 9-C 20,00 -9,50 400,00 90,25 28987,53 28987,53 953,82 2921,29 1209,96 1189,06 8 10-C 23,50 -9,50 552,25 90,25 28987,53 28987,53 953,82 2921,29 1210,33 1189,06 9 3'-D -23,50 -1,50 552,25 2,25 28987,53 28987,53 953,82 2921,29 1205,29 1204,85

10 4-D -20,00 -1,50 400,00 2,25 28987,53 28987,53 953,82 2921,29 1205,67 1204,85 11 9-D 20,00 -1,50 400,00 2,25 28987,53 28987,53 953,82 2921,29 1209,96 1204,85 12 10-D 23,50 -1,50 552,25 2,25 28987,53 28987,53 953,82 2921,29 1210,33 1204,85 13 3'-E -23,50 1,50 552,25 2,25 28987,53 28987,53 953,82 2921,29 1205,29 1210,77 14 4-E -20,00 1,50 400,00 2,25 28987,53 28987,53 953,82 2921,29 1205,67 1210,77

133

15 9-E 20,00 1,50 400,00 2,25 28987,53 28987,53 953,82 2921,29 1209,96 1210,77 16 10-E 23,50 1,50 552,25 2,25 28987,53 28987,53 953,82 2921,29 1210,33 1210,77 17 3'-F -23,50 9,50 552,25 90,25 28987,53 28987,53 953,82 2921,29 1205,29 1226,57 18 4-F -20,00 9,50 400,00 90,25 28987,53 28987,53 953,82 2921,29 1205,67 1226,57 19 5-F -12,00 9,50 144,00 90,25 28987,53 28987,53 953,82 2921,29 1206,53 1226,57 20 6-F -4,00 9,50 16,00 90,25 28987,53 28987,53 953,82 2921,29 1207,38 1226,57 21 7-F 4,00 9,50 16,00 90,25 28987,53 28987,53 953,82 2921,29 1208,24 1226,57 22 8-F 12,00 9,50 144,00 90,25 28987,53 28987,53 953,82 2921,29 1209,10 1226,57 23 9-F 20,00 9,50 400,00 90,25 28987,53 28987,53 953,82 2921,29 1209,96 1226,57 24 10-F 23,50 9,50 552,25 90,25 28987,53 28987,53 953,82 2921,29 1210,33 1226,57

28987,53 28987,53

134

Bangunan 2 Lantai 1



1 1-A -8,17 -15,59 66,68 242,99 3357,09 3357,09 8716,96 4869,14 32,48 149,32 2 2-A -0,17 -15,59 0,03 242,99 3357,09 3357,09 8716,96 4869,14 194,13 149,32 3 2'-A 2,83 -15,59 8,03 242,99 3357,09 3357,09 8716,96 4869,14 254,75 149,32 4 1-B -8,17 -7,59 66,68 57,58 3357,09 3357,09 8716,96 4869,14 32,48 174,03 5 2-B -0,17 -7,59 0,03 57,58 3357,09 3357,09 8716,96 4869,14 194,13 174,03 6 2'-B 2,83 -7,59 8,03 57,58 3357,09 3357,09 8716,96 4869,14 254,75 174,03 7 1-C -8,17 0,41 66,68 0,17 3357,09 3357,09 8716,96 4869,14 32,48 198,75 8 2-C -0,17 0,41 0,03 0,17 3357,09 3357,09 8716,96 4869,14 194,13 198,75 9 2'-C 2,83 0,41 8,03 0,17 3357,09 3357,09 8716,96 4869,14 254,75 198,75

10 3'-C 6,44 0,41 41,47 0,17 3357,09 3357,09 8716,96 4869,14 327,59 198,75 11 1-D -8,17 8,41 66,68 70,76 3357,09 3357,09 8716,96 4869,14 32,48 223,46 12 2-D -0,17 8,41 0,03 70,76 3357,09 3357,09 8716,96 4869,14 194,13 223,46 13 2'-D 2,83 8,41 8,03 70,76 3357,09 3357,09 8716,96 4869,14 254,75 223,46 14 3'-D 6,44 8,41 41,47 70,76 3357,09 3357,09 8716,96 4869,14 327,59 223,46 15 2-E -0,17 11,41 0,03 130,23 3357,09 3357,09 8716,96 4869,14 194,13 232,73 16 2'-E 2,83 11,41 8,03 130,23 3357,09 3357,09 8716,96 4869,14 254,75 232,73 17 3'-E 6,44 11,41 41,47 130,23 3357,09 3357,09 8716,96 4869,14 327,59 232,73

431,41 1576,12 3357,09 3357,09

135



1 1-A -8,17 -15,59 66,68 242,99 13072,97 13072,97 19452,04 22903,99 400,82 542,47 2 2-A -0,17 -15,59 0,03 242,99 13072,97 13072,97 19452,04 22903,99 761,53 542,47 3 2'-A 2,83 -15,59 8,03 242,99 13072,97 13072,97 19452,04 22903,99 896,80 542,47 4 1-B -8,17 -7,59 66,68 57,58 13072,97 13072,97 19452,04 22903,99 400,82 658,73 5 2-B -0,17 -7,59 0,03 57,58 13072,97 13072,97 19452,04 22903,99 761,53 658,73 6 2'-B 2,83 -7,59 8,03 57,58 13072,97 13072,97 19452,04 22903,99 896,80 658,73 7 1-C -8,17 0,41 66,68 0,17 13072,97 13072,97 19452,04 22903,99 400,82 774,98 8 2-C -0,17 0,41 0,03 0,17 13072,97 13072,97 19452,04 22903,99 761,53 774,98 9 2'-C 2,83 0,41 8,03 0,17 13072,97 13072,97 19452,04 22903,99 896,80 774,98

10 3'-C 6,44 0,41 41,47 0,17 13072,97 13072,97 19452,04 22903,99 1059,35 774,98 11 1-D -8,17 8,41 66,68 70,76 13072,97 13072,97 19452,04 22903,99 400,82 891,24 12 2-D -0,17 8,41 0,03 70,76 13072,97 13072,97 19452,04 22903,99 761,53 891,24 13 2'-D 2,83 8,41 8,03 70,76 13072,97 13072,97 19452,04 22903,99 896,80 891,24 14 3'-D 6,44 8,41 41,47 70,76 13072,97 13072,97 19452,04 22903,99 1059,35 891,24 15 2-E -0,17 11,41 0,03 130,23 13072,97 13072,97 19452,04 22903,99 761,53 934,83 16 2'-E 2,83 11,41 8,03 130,23 13072,97 13072,97 19452,04 22903,99 896,80 934,83 17 3'-E 6,44 11,41 41,47 130,23 13072,97 13072,97 19452,04 22903,99 1059,35 934,83

431,41 1576,12 13072,97 13072,97

136

Lantai 3



1 1-A -8,17 -15,59 66,68 242,99 19741,44 19741,44 30019,84 36747,64 593,06 797,82 2 2-A -0,17 -15,59 0,03 242,99 19741,44 19741,44 30019,84 36747,64 1149,74 797,82 3 2'-A 2,83 -15,59 8,03 242,99 19741,44 19741,44 30019,84 36747,64 1358,49 797,82 4 1-B -8,17 -7,59 66,68 57,58 19741,44 19741,44 30019,84 36747,64 593,06 984,34 5 2-B -0,17 -7,59 0,03 57,58 19741,44 19741,44 30019,84 36747,64 1149,74 984,34 6 2'-B 2,83 -7,59 8,03 57,58 19741,44 19741,44 30019,84 36747,64 1358,49 984,34 7 1-C -8,17 0,41 66,68 0,17 19741,44 19741,44 30019,84 36747,64 593,06 1170,86 8 2-C -0,17 0,41 0,03 0,17 19741,44 19741,44 30019,84 36747,64 1149,74 1170,86 9 2'-C 2,83 0,41 8,03 0,17 19741,44 19741,44 30019,84 36747,64 1358,49 1170,86

10 3'-C 6,44 0,41 41,47 0,17 19741,44 19741,44 30019,84 36747,64 1609,35 1170,86 11 1-D -8,17 8,41 66,68 70,76 19741,44 19741,44 30019,84 36747,64 593,06 1357,38 12 2-D -0,17 8,41 0,03 70,76 19741,44 19741,44 30019,84 36747,64 1149,74 1357,38 13 2'-D 2,83 8,41 8,03 70,76 19741,44 19741,44 30019,84 36747,64 1358,49 1357,38 14 3'-D 6,44 8,41 41,47 70,76 19741,44 19741,44 30019,84 36747,64 1609,35 1357,38 15 2-E -0,17 11,41 0,03 130,23 19741,44 19741,44 30019,84 36747,64 1149,74 1427,33 16 2'-E 2,83 11,41 8,03 130,23 19741,44 19741,44 30019,84 36747,64 1358,49 1427,33 17 3'-E 6,44 11,41 41,47 130,23 19741,44 19741,44 30019,84 36747,64 1609,35 1427,33

431,41 1576,12 19741,44 19741,44

137

Lantai 4



1 1-A -8,17 -15,59 66,68 242,99 25961,47 25961,47 40020,55 48355,52 769,65 1048,90 2 2-A -0,17 -15,59 0,03 242,99 25961,47 25961,47 40020,55 48355,52 1511,78 1048,90 3 2'-A 2,83 -15,59 8,03 242,99 25961,47 25961,47 40020,55 48355,52 1790,08 1048,90 4 1-B -8,17 -7,59 66,68 57,58 25961,47 25961,47 40020,55 48355,52 769,65 1294,34 5 2-B -0,17 -7,59 0,03 57,58 25961,47 25961,47 40020,55 48355,52 1511,78 1294,34 6 2'-B 2,83 -7,59 8,03 57,58 25961,47 25961,47 40020,55 48355,52 1790,08 1294,34 7 1-C -8,17 0,41 66,68 0,17 25961,47 25961,47 40020,55 48355,52 769,65 1539,78 8 2-C -0,17 0,41 0,03 0,17 25961,47 25961,47 40020,55 48355,52 1511,78 1539,78 9 2'-C 2,83 0,41 8,03 0,17 25961,47 25961,47 40020,55 48355,52 1790,08 1539,78

10 3'-C 6,44 0,41 41,47 0,17 25961,47 25961,47 40020,55 48355,52 2124,51 1539,78 11 1-D -8,17 8,41 66,68 70,76 25961,47 25961,47 40020,55 48355,52 769,65 1785,22 12 2-D -0,17 8,41 0,03 70,76 25961,47 25961,47 40020,55 48355,52 1511,78 1785,22 13 2'-D 2,83 8,41 8,03 70,76 25961,47 25961,47 40020,55 48355,52 1790,08 1785,22 14 3'-D 6,44 8,41 41,47 70,76 25961,47 25961,47 40020,55 48355,52 2124,51 1785,22 15 2-E -0,17 11,41 0,03 130,23 25961,47 25961,47 40020,55 48355,52 1511,78 1877,26 16 2'-E 2,83 11,41 8,03 130,23 25961,47 25961,47 40020,55 48355,52 1790,08 1877,26 17 3'-E 6,44 11,41 41,47 130,23 25961,47 25961,47 40020,55 48355,52 2124,51 1877,26

431,41 1576,12 25961,47 25961,47

138

Lantai Atap

Tabel 4. 31 Gaya gempa tiap joint Lantai Atap Bangunan 2


1 1-A -8,19 -16,07 67,04 258,14 16273,79 16273,79 17270,13 19417,05 757,11 878,99 2 2-A -0,19 -16,07 0,04 258,14 16273,79 16273,79 17270,13 19417,05 1077,41 878,99 3 2'-A 2,81 -16,07 7,91 258,14 16273,79 16273,79 17270,13 19417,05 1197,52 878,99 4 1-B -8,19 -8,07 67,04 65,07 16273,79 16273,79 17270,13 19417,05 757,11 981,53 5 2'-B 2,81 -8,07 7,91 65,07 16273,79 16273,79 17270,13 19417,05 1197,52 981,53 6 1-C -8,19 0,07 67,04 0,00 16273,79 16273,79 17270,13 19417,05 757,11 1085,77 7 2'-C 2,81 0,07 7,91 0,00 16273,79 16273,79 17270,13 19417,05 1197,52 1085,77 8 3'-C 6,42 0,07 41,18 0,00 16273,79 16273,79 17270,13 19417,05 1341,85 1085,77 9 1-D -8,19 7,93 67,04 62,94 16273,79 16273,79 17270,13 19417,05 757,11 1186,60

10 2-D -0,19 7,93 0,04 62,94 16273,79 16273,79 17270,13 19417,05 1077,41 1186,60 11 2'-D 2,81 7,93 7,91 62,94 16273,79 16273,79 17270,13 19417,05 1197,52 1186,60 12 3'-D 6,42 7,93 41,18 62,94 16273,79 16273,79 17270,13 19417,05 1341,85 1186,60 13 2-E -0,19 10,93 0,04 119,54 16273,79 16273,79 17270,13 19417,05 1077,41 1225,05 14 2'-E 2,81 10,93 7,91 119,54 16273,79 16273,79 17270,13 19417,05 1197,52 1225,05 15 3'-E 6,42 10,93 41,18 119,54 16273,79 16273,79 17270,13 19417,05 1341,85 1225,05

431,35 1514,93 16273,79 16273,79

139

4.3.5 Pembebanan Angin Pembebanan angin dalam perencanaan ini sesuai dengan SNI 1727-2013 tentang Beban minimum untuk perancangan bngunan gedung dan struktur lain. Gedung fakultas Tarbiyah UINSA Surabaya memiliki tinggi sebesar 23,8 m sehingga beban angin termasuk Prosedur pengarah bagian 1 untuk bangunan gedung dari semua ketinggian.

Berikut ini adalah parameter yang digunakan dalam menghitung beban angin

1. Kecepatan Angin dasar, V Kecepatan angin dasar diperoleh berdasarkan data BMKG dimana V= 40 m/s

2. Faktor arah angin, Kd berdasarkan Tabel 26.6-1 pasal 26.6 SNI 1727-2013 dipeoleh sebesar 0,85

3. Kategori eksposur berdasarkan pasal 26.7.3 SNI 1727-2013 termasuk dalam kategori eksposur C

4. Faktor Topografi, Kzt berdasarkan pasal 26.8 SNI 1727-2013 diperoleh Kzt=1

5. Faktor efek tiupan angin berdasarkan pasal 26.9 SNI 1727-2013 sebesar 0,85

6. Klasifikasi ketertutupan, termasuk dalam kategori bangunan tertutup

140

Selanjutnya setelah menentukan parameter adalah menghitung beban angin dengan langkah berikut

a) Menentukan koefisien eksposur tekanan velositas, Kz atau Kh berdasarkan tabel 27.3-1 SNI 1727-2013.

α 9,5 zg (m) 274,32 m

h1 24,4 m Eksposure C1 1,21 ho 21,3 m Eksposure Co 1,17 h 23,8 m Eksposure C 1,202709677

Untuk 15 ft<h<zg

Kh = 2,01. (h/zg)2/α

= 2,01. (23,8 m/274,32)2/9,5

= 1,2

α 9,5 zg (m) 274,32 m

z1 18 m Eksposure C1 1,13 zo 15,2 m Eksposure Co 1,09 z 17,3 m Eksposure C 1,11929

Untuk 15 ft<z<zg

Kz = 2,01. (z/zg)2/α

= 2,01. (17,3 m/274,32)2/9,5

= 1,123

141

Dimana h = ketinggian bangunan dari atap baja hingga tanah z = ketinggian bangunan beton α = konstanta eksposur daratan berdasarkan tabel 26.9-

1 SNI 1727-2013 zg = konstanta eksposur daratan berdasarkan tabel 26.9-

1 SNI 1727-2013 b) Menentukan tekanan velositas qz, atau qh

berdasarkan persamaan 27.3-1 SNI 1727-2013 qz = 0,613. Kz. Kzt. Kd. V2 = 0,613. 1,123. 1. 0,85. (40 m/s)2

= 93,59 N/m2 qh = 0,613. Kh. Kzt. Kd. V2 = 0,613. 1,2. 1. 0,85. (40 m/s)2

= 100,19 N/m2 c) Menentukan koefisien tekanan eksternal Cp

berdasarkan gambar 27.4-1 dan tekanan angin p berdasarkan persamaan 27.4-1 Berikut ini adalah ketentuan pembebanan angin untuk atap perisai dan pelana

142

Koefisien Cp dan tekanan angin p untuk Bangunan 1 Dinding

permukaan L (m) B (m) L/B Cp p (kg/m2) dinding sisi

angin datang 19 47 0,404 0,8 6,3644905

dinding sisi angin pergi 19 47 0,404

-0,38

-4,258014

dinding tepi 19 47 0,404 -0,7 -5,961219 Atap

permukaan L (m) h (m) h/L cp p (kg/m2) sisi angin

datang 19 23,99 1,26 -0,3 -2,55480814 19 23,99 1,26 0,2 1,703205426

sisi angin pergi 19 23,99 1,26 -0,6 -5,10961628 Koefisien Cp dan tekanan angin p untuk Bangunan 2 Dinding

permukaan L (m) B (m) L/B Cp p (kg/m2) dinding sisi

angin datang 11 24 0,458 0,8 6,3644905

dinding sisi angin pergi 11 24

0,458

-0,5 -4,258014

dinding tepi 11 24 0,458 -0,7 -5,961219 Atap

permukaan L (m) h (m) h/L cp p (kg/m2) sisi angin

datang 11 21,525 1,96 -0,3 -2,55480814 11 21,525 1,96 0,2 1,703205426

sisi angin pergi 11 21,525 1,96 -0,6 -5,10961628

143

4.3.5 Periksa Dilatasi Bangunan Pemisahan harus dapat mengakomodasi terjadinya perpindahan respons inelastik maksimum (δM). δMharus dihitung pada lokasi kritis dengan mempertimbangkan perpindahan translasi maupun rotasi pada struktur, termasuk pembesaran torsi (bila ada), dengan menggunakan persamaaan dibawah ini:

δM= 𝐶𝑑 𝛿𝑚𝑎𝑥

𝐼𝑒 dengan 𝛿𝑚𝑎𝑥 adalah perpindahan elastik maksimum

pada lokasi kritis.

Struktur-struktur bangunan yang bersebelahan harus dipisahkan minimal sebesar δMT yang dihitung dari persamaan dibawah ini:

δMT= (𝛿𝑀1 )2 + (𝛿𝑀2 )

2 dengan 𝛿𝑀1 dan 𝛿𝑀2 adalah perpindahan respons inelastik maksimum pada struktur-struktur bangunan yang bersebelahan di tepi-tepi yang berdekatan.

Dari hasil SAP diperoleh 𝛿𝑚𝑎𝑥 2 pada lokasi kritis sebagai berikut:

𝛿𝑚𝑎𝑥 1 𝛿𝑚𝑎𝑥 2

144

𝛿𝑚𝑎𝑥 1 pada Bangunan 1

OutputCase U1 U2 U3 R1 R2 R3 combination m m m Rad Rad Rad

(1,2+0,2Sds)D +1L+ 1,3Ex+0,39 Ey 0,017 -0,018 -0,021 -0,005 -0,005 -0,03

𝛿𝑚𝑎𝑥 2 pada Bangunan 2

OutputCase U1 U2 U3 R1 R2 R3 combination m m m Rad Rad Rad

(1,2+0,2Sds)D +1L+ 1,3Ex+0,39 Ey 0,021 -0,019 -0,017 -0,0014 0,0044 -0,0002

δM1 = 𝐶𝑑 𝛿𝑚𝑎𝑥

𝐼𝑒= 4,5. 0,021𝑚

1,5= 0,063 m

δM2 = 𝐶𝑑 𝛿𝑚𝑎𝑥

𝐼𝑒= 4,5. 0,021𝑚

1,5= 0,063 m

δMT = (𝛿𝑀1 )2 + (𝛿𝑀2 )

2

= (0,063)2 + (0,063)2

= 0,089 m =8,9 cm

Pada perencanaan direncanakan dengan jarak dilatasi adalah 10cm < 8,9 cm, maka jarak dilatasi memenuhi

145

4.4 Perhitungan Struktur Sekunder 4.4.1 Perhitungan Penulangan Pelat

A

Start

Data : - BJ Beton - Fygeser - Fc’ -Dimensi Plat - Fylentur - Tebal Plat

Input Pembebanan

Mencari Nilai X, dari nilai Lx/Ly (tabel “Perhitungan Momen- Momen Pelat”) Menghitung: 1. 𝑀𝑢 = 0,001 × 𝑄𝑢 × 𝐿𝑥2 2. 𝑀𝑛 =

𝑀𝑢

𝜑𝑑𝑒𝑛𝑔𝑎𝑛𝜑 = 0,9

3. 𝑅𝑛 =𝑀𝑛

𝑏×𝑑𝑥 2

4. 𝑚 =𝑓𝑦𝑙𝑒𝑛𝑡𝑢𝑟

𝑓𝑐 ′×0,85

5. 𝜌 =1

𝑚× 1 − 1 −

2×𝑚×𝑅𝑛

𝑓𝑦𝑙𝑒𝑛𝑡𝑢𝑟

6. 𝜌𝑚𝑖𝑛 =1,4


7. 𝜌𝑚𝑎𝑘𝑠 = 𝜌𝑏 × 0,75

146

𝜌𝑚𝑎𝑥 > 𝜌𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 > 𝜌𝑚𝑖𝑛

Hitung Bila ρperlu < ρmin ρ= 4/3 ρperlu

Bila ρperlu > ρmax ρ= ρmax

A

1. Hitung As pasang 2. Hitung As min As min > As perlu 3. Hitung s perlu dan s pasang

Gambar Rencana

Selesai

Gambar 4. 36 Flowchart Penulangan Plat

147

Pada Perhitungan pelat lantai 2 akan diambil contoh dari salah satu pelat dua arah yang berfungsi untuk ruang kelas yaitu pelat tipe A yang berada pada elevasi ±4,950. Adapun data-data tipe pelat dan perhitungan penulangan pelat sebagai berikut :

a. Data Perencanaan

Mutu Beton (fc') = 29,05 Mpa BJ tul.lentur (fy) = 400 Mpa β = 0,85 Tebal Pelat = 120 mm Tebal Selimut beton = 20mm Diameter Tulangan Lentur = 10mm Diameter Tulangan Susut = 8mm Bentang Pelat sb. panjang = 4000 mm Bentang Pelat sb. pendek = 4000 mm

Beban pada Pelat Beban Mati Berat sendri plat =288 kg/m Keramik 2cm =16,5 kg/m2 Spesi 3 cm =20 kg/m2 Plafond+penggantung =8 kg/m2 Pemipaan air bersih&kotor =25 kg/m2

Gambar 4. 37 Detail Pelat lantai Tipe A

148

Instalasi listrik =40 kg/m2 + 397,5 kg/m2 Beban Hidup Ruang Kelas =195,78 kg/m2

c. Perhitungan Momen-Momen pelat lantai

𝐿𝑦

𝐿𝑥 =

4 𝑚

4 𝑚 = 1

qu = 1,2D + 1,6L

=1,2(397,5 kg/m²) + 1,6(195,78 kg/m²)

= 790,248 kg/m²

Mlx = 0,001 x quxLx²xX

= 0,001 x 790,248 kg/m²x(4m)² x 21 m

= 265,52 Kgm

= 26552200 Nmm

Mly = 0,001 x qu x Lx² x X

= 0,001 x 790,248 kg/m² x (4m)² x 21 m

= 265,52 Kgm

= 26552200 Nmm

Mtx = 0,001 x qu x Lx² x X

= 0,001 x 790,248 kg/m² x (4m)² x 52 m

= 657,49 Kgm

= 6574900 Nmm

Mty = 0,001 x qu x Lx² x X

= 0,001 x 790,248 kg/m² x (4m)² x 52 m

149

= 657,49 Kgm

= 6574900 Nmm

Perhitungan Tulangan Pelat Lantai dx =h – t.selimut – 0,5ø = 1020120 2

1 = 95 mm

dy = h – t.selimut – 0,5ø – ø

= 101020120 21

= 85 mm

min

yf4,1 0035,0

4004,1

balance )600(

600'85,0 1

yy

c

fff

= 0.031

ρmax = 0,75 x ρbalance = 0,75 x 0,031 = 0.024

m = c

y

ff

'85.0 =

05,2985.0400

= 16.20

Penulangan Lapangan Arah X Mlx = 26552200 Nmm Mn = 26552200 Nmm

0,9 = 3319042 Nmm

Rn = 2dbM n

= 29510009.0

3319042

= 0.40 N/mm2

)400600(600

4005,2985,085,0

150

y

nperlu f

Rmm

2111

=

400 0.4020,16211

20,161

perlu = 0,001

min , perlu dan ρmaxharus memenuhi persyaratan sebagai berikut : min < ρperlu<ρmax 0,0035 < 0,001<0,024 (tidak oke)

min> perlu maka perlu perlu dinaikkan 30%

1,3 x perlu = 1,3 x 0,001 = 0,0013

𝐴𝑠𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = perlux b x d

= 0,0013 x 1000mm x 95mm

= 127,2 mm²

Cek tulangan minimum pada komponen struktur lentur

minAs = fy

dbw4,1

minAs = 400

9510004,1

minAs =332,5 mm²

Sesuai dengan SNI 2847 2013 pasal 10.5.1 As yang tersedia tidak boleh kurang dari minAs

151

maka perluAs = minAs

Batas spasi tulangan

𝑆_𝑚𝑎𝑥 = 2𝑕

𝑆𝑚𝑎𝑥 = 2 𝑥mm= 240 𝑚𝑚

Dipakai tulangan diameter 10 mm

𝑆 =0,25 𝑥 𝜋 𝑥 ∅2𝑥 𝑏

𝐴𝑠 𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢

𝑆 =0,25 𝑥 𝜋 𝑥 102𝑥 1000

332,5

𝑆 = 236,2mm S pakai = 200 mm

Tulangan Pakai Ø10-200

𝐴𝑠𝑝𝑎𝑠𝑎𝑛𝑔 =0,25 𝑥 𝜋 𝑥 ∅2𝑥 𝑏

𝑆𝑝𝑎𝑘𝑎𝑖

𝐴𝑠𝑝𝑎𝑠𝑎𝑛𝑔 =0,25 𝑥 𝜋 𝑥 102𝑥 1000

200

𝐴𝑠𝑝𝑎𝑠𝑎𝑛𝑔 = 392,7 mm²

𝐴𝑠𝑝𝑎𝑠𝑎𝑛𝑔 > 𝐴𝑠𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = 392,7 mm² ≥ 332,5 mm²

- Arah Y Mly = 26552200 Nmm Mn = 26552200 Nmm

0,9 = 3319042 Nmm

152

Rn = 2dbM n

= 28510009.0

3319042

= 0.51 N/mm

y

nperlu f

Rmm

2111

=

400 0.5120,16211

20,161

perlu = 0,0012

min , perlu dan ρmaxharus memenuhi persyaratan sebagai berikut : min < ρperlu<ρmax 0,0035 < 0,0012< 0,024 (tidak oke) min> perlu maka perlu perlu dinaikkan 30%

1,3 x perlu = 1,3 x 0,0012 = 0,0016 𝐴𝑠𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = perlux b x d= 0,0016 x 1000mm x 85mm

= 142,5 mm²


minAs = fy

dbw4,1

minAs = 400

8510004,1

minAs =297,5mm²

Sesuai dengan SNI 2847 2013 pasal 10.5.1 As yang tersedia tidak boleh kurang dari minAs maka perluAs = minAs

153



𝑆𝑚𝑎𝑥 = 2 𝑥mm = 240 𝑚𝑚

Dipakai tulangan diameter 10mm

𝑆 =0,25 𝑥 𝜋 𝑥 ∅2𝑥 𝑏


𝑆 =0,25 𝑥 𝜋 𝑥 102𝑥 1000

297,5

𝑆 = 263mm S pakai = 200mm

Tulangan Pakai ∅10-200




200


𝐴𝑠𝑝𝑎𝑠𝑎𝑛𝑔 > 𝐴𝑠𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = 392,7 mm² >297,5mm²

Penulangan Tumpuan - Arah X

Mlx = 6574900 Nmm Mn= 6574900 Nmm

0,9 = 8218579 Nmm

Rn = 2dbM n

= 29510009.0

8218579

= 1.01 N/mm2

154

y

nperlu f

Rmm

2111

=

400 1.0120,16211

20,161

perlu = 0,0025

min , perlu dan ρmaxharus memenuhi persyaratan sebagai berikut :

min < perlu <ρmax

0,0035 < 0,0025< 0,024 (tidak oke)


1,3 x perlu = 1,3 x 0,0025 = 0,0033


= 0,0033 x 1000mm x 95mm

= 319 mm²


minAs = fy

dbw4,1

minAs = 400

9510004,1

minAs =332,5 mm²

155






𝑆 =0,25 𝑥 𝜋 𝑥 ∅2𝑥 𝑏


𝑆 =0,25 𝑥 𝜋 𝑥 102𝑥 1000

332,5

𝑆 = 236,2 mm S pakai = 200mm





200


𝐴𝑠𝑝𝑎𝑠𝑎𝑛𝑔 > 𝐴𝑠𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 =392,7 mm² ≥ 332,5 mm²

- Arah Y Mly = 6574900 Nmm Mn = 6574900 Nmm

0,9 = 8218579 Nmm

156

Rn = 2dbM n

= 28510009.0

8218579

= 1,26 N/mm2

y

nperlu f

Rmm

2111

400 1,2620,16211

20,161

perlu = 0,0032

min , perlu dan ρmaxharus memenuhi persyaratan sebagai berikut : min < perlu <ρmax

0,0035 < 0,0032< 0,024 (tidak oke)


1,3 x perlu = 1,3 x 0,0032 = 0,0042


= 0,0042 x 1000mm x 85mm

= 358 mm² Cek tulangan minimum pada komponen struktur lentur

minAs = fy

dbw4,1

minAs = 400

8510004,1

minAs =332,5 mm²

157


perluAs > minAs Maka menggunakan perluAs Batas spasi tulangan




𝑆 =0,25 𝑥 𝜋 𝑥 ∅2𝑥 𝑏


𝑆 =0,25 𝑥 𝜋 𝑥 102𝑥 1000

358

𝑆 = 219mm S pakai = 200 mm





200

𝐴𝑠 𝑝𝑎𝑠𝑎𝑛𝑔 = 392,7 mm²

𝐴𝑠 𝑝𝑎𝑠𝑎𝑛𝑔 > 𝐴𝑠 𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = 392,7 mm²> 358 mm

Penulangan Susut - Arah X dan Y

Luasan tulangan susut dan suhu harus menyediakan paling sedikit memiliki rasio luas tulangan terhadap luas bruto penampang beton tidak boleh kurang dari perlu= 0,0014

158

𝐴𝑠𝑠𝑢𝑠𝑢𝑡 = susut x b x t.pelat

= 0,0014 x 1000mm x 120mm

= 168 mm²

Batas spasi tulangan susut

𝑆 ≤ 5𝑕𝑎𝑡𝑎𝑢𝑆max ≤ 450 𝑚𝑚 Dipakai Tulangan Ø8

𝑆 =0,25 𝑥 𝜋 𝑥 ∅2𝑥 𝑏

𝐴𝑠

𝑆 =0,25 𝑥 𝜋 𝑥 82𝑥 1000

168

𝑆 = 299,2mm S pakai = 200mm Cek Batas Spasi Tulangan

𝑆_𝑚𝑎𝑥= 5 x 120mm = 600mm

200 ≤ 600 𝑚𝑚 (Memenuhi) 200 ≤ 450 𝑚𝑚 (Memenuhi)

Cek luasan TulanganØ8-200

As perlu < As ada 168 mm2 < 251,32mm2 (Memenuhi) Lebar Lajur pemasangan tulangan susut : Ke arah bentang panjang= 0,22 x ln = 81,95cm≈ 90cm Ke arah bentang pendek = 0,22 x ln = 81,95cm≈ 90cm

159

4.4.2 Perhitungan Penulangan Tangga

A

Start

- Analisa gaya dalam(momen pada pelat tangga) diperoleh dari output SAP

Hitung 1. 𝑀𝑢 = 0,001 × 𝑄𝑢 × 𝐿𝑥2

2. 𝑀𝑛 =𝑀𝑢

𝜑𝑑𝑒𝑛𝑔𝑎𝑛𝜑 = 0,9


𝑏×𝑑𝑥 2


𝑓𝑐 ′×0,85

5. 𝜌 =1

𝑚× 1 − 1 −

2×𝑚×𝑅𝑛


6. 𝜌𝑚𝑖𝑛 =1,4


7. 𝜌𝑚𝑎𝑘𝑠 = 𝜌𝑏 × 0,75

160

𝜌𝑚𝑎𝑥 > 𝜌𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 > 𝜌𝑚𝑖𝑛

Hitung Bila ρperlu < ρmin ρ= 4/3 ρperlu

Bila ρperlu > ρmax ρ= ρmax

A

4. Hitung As pasang 5. Hitung As min As min > As perlu 6. Hitung s perlu dan s pasang

Gambar Rencana

Selesai

Gambar 4. 38 Flowchart Penulangan Tangga

161

Pada perhitungan penulangan tangga akan diambil contoh dari tangga yang digunakan adalah tangga penghubung lantai 1 dan lantai 2 .Adapun data-data tipe pelat tangga dan perhitungan penulangan pelat tangga sebagai berikut :

a. Data Perencanaan

Mutu Beton (fc') = 29,05 Mpa BJ tul.lentur (fy) = 400 Mpa β = 0,85 Tebal Pelat = 150 mm Tebal Selimut beton = 20 mm Diameter Tulangan Lentur arah Y = 13 mm Diameter Tulangan Lentur arah X = 10 mm Tebal Manfaat Pelat

dx = h – t.selimut – 0,5.Ø– Ø = 1020150 2

1 -13 = 112 mm

dy = h – t.selimut – 0,5Ø = 1320150 2

1 = 123,5 mm min

yf4,1 0035,0

4004,1

balance

)600(600'85,0 1

yy

c

fff

)400600(600

4005,2985,085,0

= 0.0315

ρmax = 0,75 x ρbalance = 0,75 x 0,0315 = 0.024

162

m = c

y

ff

'85.0 =

05,2985.0400

= 16.20

b. Tulangan Arah Y (arah memanjang)

Diambil momen akibat dari kombinasi 1,2D + 1,6L dari hasil progam analisis struktur 𝑀22 = 20081800 Nmm Mn = 20081800 Nmm

0,9 = 22313111,11 Nmm

Rn = 2dybM n

= 25,1231000

122313111,1

= 2,44

y

nperlu f

Rmm

2111

4002,4420,16211

20,161

ρPerlu = 0,0038 min , perlu dan ρmaxharus memenuhi persyaratan sebagai berikut :

min <ρperlu<ρmax

0,0035 < 0,0038<0,024 (memenuhi)

𝐴𝑠𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = perlu x b x d

= 0,0038 x 1000mm x 123,5 mm

= 465,92 mm²


𝑆 𝑚𝑎𝑥 = 2𝑕

𝑆𝑚𝑎𝑥 = 2 𝑥150 mm = 300 𝑚𝑚

163


𝑆 =0,25 𝑥 𝜋 𝑥 ∅2𝑥 𝑏


𝑆 =0,25 𝑥 𝜋 𝑥 132𝑥 1000

465,82

𝑆 = 230,5 mm S pakai = 150 mm





150


𝐴𝑠𝑝𝑎𝑠𝑎𝑛𝑔 > 𝐴𝑠𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = 884,43 mm² > 465,92 mm²

c. Tulangan Arah X (arah melintang) Diambil momen akibat dari kombinasi 1,2D + 1,6L

dari hasil progam analisis struktur 𝑀11 = 10608300 Nmm Mn = 10608300 Nmm

0,9 = 11787000 Nmm

Rn = 2dxbM n

= 21121000

12601000

= 1,00 N/mm2

y

nperlu f

Rmm

2111

=

4001,0020,16211

20,161

164

perlu = 0,0024


min < perlu <ρmax

0,0035 < 0,0024< 0,024 (tidak memenuhi)


1,3 x perlu = 1,3 x 0,0024 = 0,0031


= 0,0031 x 1000m x 112m

= 348,8 mm²


minAs = fy

dbw4,1

minAs = 400

11210004,1

minAs =392mm²




𝑆𝑚𝑎𝑥 = 2 𝑥 150mm = 300 𝑚𝑚

165


𝑆 =0,25 𝑥 𝜋 𝑥 ∅2𝑥 𝑏


𝑆 =0,25 𝑥 𝜋 𝑥 102𝑥 1000

392

𝑆 = 200,26 mm S pakai = 150 mm





150


𝐴𝑠𝑝𝑎𝑠𝑎𝑛𝑔 > 𝐴𝑠𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = 523,33 mm² > 392 mm² (memenuhi)

4.4.3 Perhitungan penulangan Pelat Bordes Pada perhitungan penulangan bordes akan diambil contoh dari bordes yang menghubungkan tangga lantai 1.Adapun data-data tipe pelat bordes dan perhitungan penulangan pelat bordes sebagai berikut :

a. Data Perencanaan

Mutu Beton (fc') = 29,05 Mpa BJ tul.lentur (fy) = 400 Mpa β = 0,85 Tebal Pelat = 150 mm Tebal Selimut beton = 20 mm Diameter Tulangan Lentur Arah Y = 13 mm Diameter Tulangan Lentur Arah X = 10 mm

166

Tebal Manfaat Pelat

dx = h – t.selimut – 0,5Ø– Ø = 1020150 2

1 -13 = 112 mm

dy = h – t.selimut – 0,5Ø = 1320150 2

1 = 123,5 mm min

yf4,1 0035,0

4004,1

balance

)600(600'85,0 1

yy

c

fff

)400600(600

4005,2985,085,0

= 0.0315

ρmax = 0,75 x ρbalance = 0,75 x 0,0315 = 0.024

m = c

y

ff

'85.0 =

05,2985.0400

= 16.20

b. Tulangan Arah X (arah memanjang)

Diambil momen akibat dari kombinasi 1,2D + 1,6L dari hasil progam analisis struktur 𝑀11 = 17215900 Nmm Mn = 17215900 Nmm

0,9 = 19128777,8 Nmm

Rn = 2dxbM n

= 21121000

19128777,8

= 1,52

167

y

nperlu f

Rmm

2111

= 1

16,20 1 − 1 −

2.16,20.1,52

400 𝑀𝑝𝑎

= 0,0039 min , perlu dan ρmaxharus memenuhi persyaratan sebagai berikut :

min <ρperlu<ρmax

0,0035 < 0,0039<0,024 (memenuhi)


= 0,0039 x 1000mm x 112 mm

= 441,05 mm²


minAs = fy

dbw4,1

minAs = 400

11210004,1

minAs =392mm²

Sesuai dengan SNI 2847 2013 pasal 10.5.1 As yang tersedia tidak boleh kurang dari minAs maka perluAs > minAs (memenuhi)


𝑆_𝑚𝑎𝑥 = 2𝑕 𝑆𝑚𝑎𝑥 = 2 𝑥150 mm = 300 𝑚𝑚

168


𝑆 =0,25 𝑥 𝜋 𝑥 ∅2𝑥 𝑏


𝑆 =0,25 𝑥 𝜋 𝑥 102𝑥 1000

441,05

𝑆 = 177,98 mm S pakai = 150 mm





150


𝐴𝑠𝑝𝑎𝑠𝑎𝑛𝑔 > 𝐴𝑠𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = 523,33 mm² > 441,05 mm² (memenuhi)

c. Tulangan Arah Y (arah melintang) Diambil momen akibat dari kombinasi 1,2D + 1,6L

dari hasil progam analisis struktur 𝑀11 = 34336800 Nmm Mn = 34336800 Nmm

0,9 = 38152000 Nmm

Rn = 𝑀𝑛

𝑏 .𝑑𝑦 2 =38152000 𝑁𝑚𝑚

1000 . 123,5 2 = 2,48

y

nperlu f

Rmm

2111

= 1

16,20 1 − 1 −

2.16,20.2,48

400 𝑀𝑝𝑎

perlu = 0,0066

169


min <ρperlu<ρmax

0,0035 < 0,0066<0,024 (oke)


= 0,0065 x 1000m x 123,5 m

= 812,29 mm²



𝑆𝑚𝑎𝑥 = 2 𝑥150mm = 300 𝑚𝑚


𝑆 =0,25 𝑥 𝜋 𝑥 ∅2𝑥 𝑏


𝑆 =0,25 𝑥 𝜋 𝑥 132𝑥 1000

812,29

𝑆 = 163,32 mm Spakai= 150mm





150

𝐴𝑠𝑝𝑎𝑠𝑎𝑛𝑔 = 884,43 mm² 𝐴𝑠𝑝𝑎𝑠𝑎𝑛𝑔 > 𝐴𝑠𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = 884,43 mm²> 812,29 mm² (memenuhi)

170

4.4.4 Perhitungan Penulangan Balok Anak

Perhitungan tulangan balok anak : BA (30/50) As 2’ (C-D) elevasi ± 5.00. Berikut data-data perencanaan balok anak, gambar denah pembalokan, hasil output dan diagram gaya dalam dari program analisa stuktur, ketentuan perhitungan penulangan balok dengan metode SRPMM, perhitungan serta hasil akhir gambar penampang balok anak adalah sebagai berikut:

Gambar 4. 39 Denah Pembalokan

171

a. Data-data perencanaan tulangan balok :

Tipe balok : BA (30/50) As balok : As 2’ (C-D) Bentang balok (L balok) : 8000 mm Dimensi balok (b balok) : 300 mm Dimensi balok (h balok) : 500 mm Bentang kolom (L kolom) : 5000 mm Dimensi kolom (b kolom) : 500 mm Dimensi kolom (h kolom) : 500 mm Kuat tekan beton (fc’) : 29,05 MPa Kuat leleh tulangan lentur (fy) : 400 MPa Kuat leleh tulangan geser (fyv) : 240 MPa Kuat leleh tulangan puntir (fyt) : 240 MPa Diameter tulangan lentur (D lentur) : 22 mm Diameter tulangan geser (∅ geser) : 10 mm Diameter tulangan puntir (∅puntir) : 10 mm Jarak spasi tulangan sejajar (S sejajar) : 25 mm

(SNI 03-2847-2013 pasal 7.6.1) Jarak spasi tulangan antar lapis : 25 mm

(SNI 03-2847-2013 pasal 7.6.2) Tebal selimut beton (t decking) : 40 mm

(SNI 03-2847-2013 pasal 7.7.1.(c)) Faktor β1 : 0,85

(SNI 03-2847-2013 pasal 10.2.7.(3)) Faktor reduksi kekuatan lentur (ϕ) : 0,9

(SNI 03-2847-2013 pasal 9.3.2.(1)) Faktor reduksi kekuatan geser (ϕ) : 0,75

(SNI 03-2847-2013 pasal 9.3.2.(3)) Faktor reduksi kekuatan puntir (ϕ) : 0,75

(SNI 03-2847-2013 pasal 9.3.2.(3))

172

Maka tinggi efektif balok :

- Untuk tulangan 1 lapis : d = h – decking – ϕsengkang – 1/2 ϕ tul lentur = 500 - 40 – 10 – (1/2 . 22) = 439 mm

d’ = decking + ϕsengkang +1/2 ϕ tul lentur = 40 + 10 + (1/2 . 22) = 61 mm

Gambar 4. 40 Tinggi Efektif Balok

173

b. Hasil output dan diagram gaya dalam dari analisa program analisis struktur : Setelah dilakukan analisa menggunakan program bantu analisis struktur, maka didapatkan hasil output dan diagram gaya dalam sehingga digunakan dalam proses perhitungan penulangan balok. Adapun dalam pengambilan hasil output dan diagram gaya dalam dari program analisis struktur yaitu gaya yang ditinjau harus ditentukan dan digunakan akibat dari beberapa macam kombinasi pembebanan. Kombinasi pembebanan yang digunakan terdiri dari kombinasi beban garvitasi dan kombinasi beban gempa

Kombinasi Beban Non Gempa :

Pembebanan akibat beban mati dan beban hidup. = 1,2 DL + 1,6 LL

Kombinasi Beban Gempa :

Pembebanan akibat beban gravitasi dan beban gempa positif searah sumbu X. =(1,2+0,2 Sds)DL + 1,0 LL + 1,3 EQX + 0,39 EQY

Pembebanan akibat beban gravitasi dan beban gempa positif searah sumbu Y. =(1,2+0,2 Sds)DL + 1,0 LL + 0,39 EQX + 1,3 EQY

Pembebanan akibat beban gravitasi dan beban gempa negatif searah sumbu X. =(1,2+0,2 Sds)DL + 1,0 LL – 1,3 EQX – 0,39 EQY

Pembabanan akibat beban gravitasi dan beban gempa negatif searah sumbu Y. =(1,2+0,2 Sds)DL + 1,0 LL – 0,39 EQX – 1,3 EQY

174

Untuk perhitungan tulangan balok, diambil momen terbesar dari beberapa kombinasi akibat beban gravitasi dan beban gempa. Hasil Output Diagram Torsi

Kombinasi (1,2+0,2 Sds)DL+1,0LL+1,3 EQX+0,39 EQY Momen torsi = 8776265,5 Nmm Hasil Output Diagram Momen Lentur Tumpuan kiri :

Kombinasi (1,2+0,2 Sds)DL+1,0LL+0,39 EQX+1,3 EQY Momen tumpuan kiri = 167452808 Nmm Hasil Output Diagram Momen Lentur Tumpuan kanan :

Kombinasi (1,2+0,2 Sds)DL+1,0LL–0,39 EQX–1,3 EQY Momen tumpuan kanan = 186646592 Nmm Hasil Output Diagram Momen Lentur Lapangan :

Kombinasi 1,2DL+1,0LL Momen lapangan = 79287938 Nmm

175

Hasil Output Diagram Gaya Geser

Kombinasi (1,2+0,2 Sds)DL+1,0LL+1,3 EQX+0,39 EQY Gaya geser = 106915,84 N Berdasar SNI 03-2847-2012 ps 21.3.4.2 Vu diambil tepat dari muka kolom sejarak 50 mm dari as kolom.

c. Syarat Gaya aksial pada balok Balok harus memenuhi definisi komponen struktur lentur. Detail penulangan SRPMM harus memenuhi ketentuan ketentuan SNI 03-2847-2013 pasal 21.3.2, bila beban aksial tekan terfaktor pada komponen struktur tidak melebihi :

𝐴𝑔 𝑥 𝑓𝑐′

10=

300 𝑥 500 𝑥 29,05

10= 435750 𝑁

Berdasarkan analisa struktur, gaya aksial tekan akibat kombinasi (1,2+0,2 Sds)DL+1,0LL+0,39 EQX+1,3 EQY pada komponen struktur sebesar 8745563,89 N < 435750 N.

Berdasarkan SNI 03-2847-2013, Pasal 21.3 mengenai Ketentuan perhitungan penulangan balok dengan menggunakan metode Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah (SRPMM).

176

Gambar 4. 41 Gaya lintang Komponen Balok pada SRPMM

Periksa kecukupan dimensi penampang terhadap beban geser lentur dan puntir.

Gambar 4. 42 Luasan Acp dan Pcp

177

Luasan yang diatasi oleh keliling luar irisan penampang beton Acp = b x h = 300 x 500 = 150000 mm² Parameter luas irisan penampang beton Acp Pcp = 2 x (b + h) = 1600 mm Luas penampang dibatasi as tulangan sengkang Aoh = (bbalok – 2tdecking - 2∅ geser) x (hbalok -2tdecking - 2∅ geser) = (300-2.40)-2.20) x (500 –(2.40)-2.10) =80000 mm² Keliling penampang dibatasi as tulangan sengkang Poh = 2x ((bbalok - 2tdecking - 2∅geser)+(hbalok - 2tdecking - 2∅geser)) = 2 x((300-2.40)-2.10) + (500 –(2.40)-2.10)) = 1200 mm

4.4.4.1 Perhitungan Penulangan Puntir Berdasarkan hasil output diagram torsi pada program analisis struktur diperoleh momen puntir terbesar : Momen Puntir Ultimate Akibat Kombinasi (1,2+0,2 Sds)DL+1,0LL+1,3EQX + 0,39EQY Tu = 8776265,5 Nmm Momen Puntir Nominal

𝑇𝑛 =𝑇𝑢

Ø

= 8776265 ,5

0,75

= 11701687 Nmm

178

Pengaruh puntir dapat diabaikan bila momen puntir terfaktor Tu besarnya kurang daripada : 𝑇𝑢 𝑚𝑖𝑛 = Ø 0,083λ fc

𝐴𝑐𝑝 2

𝑃𝑐𝑝

= 0,75 x 0,083 x 1 x √29,05 x 150000 ²

1600

= 4718184,9 𝑁𝑚𝑚

Sedangkan untuk momen puntir terfaktor maksimum Tu dapat diambil sebesar : 𝑇𝑢𝑚𝑎𝑥 = Ø 0,33λ fc

𝐴𝑐𝑝 2

𝑃𝑐𝑝

= 0,75 x 0,33 x 1 x √29,05 x 150000 ²

1600

= 18759049 𝑁𝑚𝑚

Cek Pengaruh Momen Puntir Syarat : Tumin> Tu → tidak memerlukan tulangan puntir Tumin< Tu → memerlukan tulangan puntir Tumin< Tu 4718184,9 𝑁𝑚𝑚 < 8776265,5 Nmm (memerlukan tulangan puntir) Cek Kecukupan Penampang Menahan Momen Puntir Dimensi penampang harus memenuhi ketentuan 11.5.3.1 Sebagai berikut :

𝑉𝑢

𝐵𝑤. 𝑑

2

+ 𝑇𝑢. 𝑃𝑕

1,7 𝐴𝑜𝑕²

2

≤ Ø 𝑉𝑐

𝐵𝑤. 𝑑+ 0,66 fc

Dengan Vc dihitung dari persamaan berikut :

𝑉𝑐 = 0,17 𝑥 𝜆 𝑥 𝑓𝑐′𝑥𝑏𝑤 𝑥 𝑑

179

𝑉𝑐 = 0,17 𝑥 1 𝑥 29,05𝑥 300 𝑥 439 𝑉𝑐 = 120672,348 N

106915,84

300 . 439

2

+ 8776265 𝑥 1200

1,7 𝑥 80000²

2

≤ Ø 120672,34

300 . 439+ 0,66 29,05

1,2755 ≤ 3,355 (memenuhi) Maka, penampang balok mencukupi untuk menahan momen puntir. Tulangan Puntir Untuk Lentur Tulangan longitudinal tambahan yang diperlukan untuk menahan puntir sesuai dengan SNI 03-2847-2013 pasal 11.5.3.7 direncanakan berdasarkan persamaan berikut :

AL =𝐴𝑡

𝑠 𝑃𝑕

𝐹𝑦𝑡

𝐹𝑦 𝑐𝑜𝑡2 Ø

Dengan 𝐴𝑡

𝑠 dihitung sesuai dengan SNI 03-2847-2013

pasal 11.5.3.6 berasal dari persamaan di bawah :

Tn =2 𝑥𝐴𝑜 𝑥 𝐴𝑡 𝑥 𝐹𝑦𝑡

𝑠𝑐𝑜𝑡 Ø

Untuk beton non prategang ɵ = 45o Dimana, Ao = 0,85 x Aoh

= 0,85 x 80000 = 68000 mm2

At

𝑠=

𝑇𝑛

2 𝑥𝐴𝑜 𝑥 𝐹𝑦𝑡 𝑥 𝑐𝑜𝑡Ø

180

= 11701687

2 x 68000 x 240 x cot 45

= 0,58 mm Maka tulangan puntir untuk lentur : AL =

𝐴𝑡

𝑠 𝑃𝑕

𝐹𝑦𝑡


𝐴𝑙 = 0,35 𝑥 1200 𝑥 240

400 𝑐𝑜𝑡2 45

= 159 𝑚𝑚² Sesuai dengan SNI 03-2847-2013 pasal 11.5.5.3 tulangan torsi longitudinal minimum harus dihitung dengan ketentuan :

Al min =0,42 𝑓𝑐′𝑥𝐴𝑐𝑝

𝐹𝑦−

𝐴𝑡

𝑠 𝑃𝑕

𝐹𝑦𝑡

𝐹𝑦

Dengan 𝐴𝑡

𝑠 tidak boleh kurang dari : 0,175𝑏𝑤

𝑓𝑦𝑡

0,175 300

240 = 0,218

Al min =0,42 29,05𝑥150000

400− 0,58 𝑥1200𝑥

240

400

Al min = 430,79 mm² Kontrol : Al perlu ≤ Almin maka gunakan Al min Alperlu ≥ Almin maka gunakan Alperlu 159 𝑚𝑚² ≤ 430,79 mm² (maka gunakan Almin) Maka dipakai tulangan puntir perlu sebesar 430,79 mm² Luasan tulangan puntir untuk arah memanjang dibagi merata ke empat sisi pada penampang balok

181

𝐴𝑙

4=

430,79

4= 107,7 mm²

Penulangan torsi pada tulangan memanjang : pada sisi atas = disalurkan pada tulangan tarik balok pada sisi bawah = disalurkan pada tulangan tekan balok Maka masing sisi samping (kanan dan kiri) balok mendapat tambahan luasan tulangan puntir sebesar 215,4 mm² Jumlah tulangan pasang puntir longitudinal (sisi samping)

𝑛 =𝐴𝑠

𝐿𝑢𝑎𝑠𝑎𝑛 𝐷 𝑝𝑢𝑛𝑡𝑖𝑟

𝑛 =215,4 mm2

78,57 mm2

𝑛 = 2,74 ≈ 4 Dipasang tulangan puntir 4 Ø 10 Kontrol luasan tulangan pasang puntir 𝐴𝑠 pasang = 𝑛 𝑥𝐿𝑢𝑎𝑠𝑎𝑛 𝐷 𝑝𝑢𝑛𝑡𝑖𝑟

= 4 𝑥 0,25 𝜋 102

= 314,29 mm2 Kontrol : As pasang ≥ As perlu 314,29 mm2 ≥ 215,4 mm2 (memenuhi) Sehingga dipasang tulangan puntir sisi samping (kanan dan kiri) di tumpuan dan lapangan sebesar 4 Ø 10.

182

4.4.4.2 Perhitungan Penulangan Lentur DAERAH TUMPUAN KANAN

Diambil momen yang terbesar, akibat dari kombinasi : (1,2+0,2 Sds)DL+1,0LL–0,39 EQX–1,3 EQY Garis netral dalam kondisi balance

𝑋𝑏 = 600

600+𝐹𝑦 𝑥𝑑

= 600

600+400 𝑥439

= 263,4 𝑚𝑚

Garis netral maksimum 𝑋𝑚𝑎𝑥 = 0,75 𝑥 𝑋b = 0,75 𝑥 263,4 = 197,55 𝑚𝑚 Garis netral minimum 𝑋𝑚𝑖𝑛 = h – d = 600 – 439 = 61 𝑚𝑚 Garis netral rencana (asumsi) 𝑋𝑟𝑒𝑛𝑐𝑎𝑛𝑎 = 73 𝑚𝑚

Komponen beton tertekan 𝐶𝑐′ = 0,85𝑓𝑐′𝑏 β1 𝑋𝑟𝑒𝑛𝑐𝑎𝑛𝑎 = 0,85𝑥 29,05𝑥 300𝑥 0,85𝑥 73 = 459650,88 𝑁 Luas tulangan Tarik

𝐴𝑠𝑐 = 𝐶𝑐′𝐹𝑦

= 459650 ,88

400

= 1149,13 𝑚𝑚²

183

Momen nominal tulangan lentur tunggal 𝑀𝑛𝑐 = 𝐴𝑠𝑐 𝑥 𝐹𝑦 𝑥 𝑑 −

𝛽1 𝑥 𝑋𝑟

2

= 1149,13 𝑥 400 𝑥 439 − 0,85 𝑥 73

2

= 187526070,83 Nmm

Momen lentur nominal (Mn) Mu tumpuan = 186646592 Nmm 𝑀𝑛 = 𝑀𝑢

Ø

𝑀𝑛 = 186646592

0,9

𝑀𝑛 = 207385102,2 𝑁𝑚𝑚 Cek momen nominal tulangan lentur rangkap

Syarat : Mns > 0 →maka perlu tulangan lentur tekan Mns ≤ 0 → maka tidak perlu tulangan lentur tekan Mns = Mn – Mnc =207385102,2 – 187526070,83 = 19859031,4 Nmm Maka, Mns ≤ 0 Mns = 19859031,4 Nmm ≥ 0 (perlu tulangan lentur tekan)

Sehingga untuk analisis selanjutnya digunakan perhitungan penulangan lentur tekan

Perencanaan Tulangan Lentur Tekan 𝐶𝑠′ = 𝑇2 =

𝑀𝑛−𝑀𝑛𝑐

𝑑−𝑑 ′ =19859031 ,4

439−61= 52537,12 𝑁

Kontrol tulangan tekan leleh 𝑓𝑠′ = 1 −

𝑑 ′

𝑋 𝑥 600 = 1 −

61

73 𝑥 600 = 98,63 Mpa

𝑓𝑠′ ≥ 𝑓𝑦 Maka Leleh 𝑓𝑠′ = 𝑓𝑦 𝑓𝑠′ < 𝑓𝑦 Maka Tidak Leleh 𝑓𝑠′ = 𝑓𝑠′

184

Karena :

𝑓𝑠′ < 𝑓𝑦 98,63 < 400 Maka Tidak Leleh 𝑓𝑠′ =98,63 𝑀𝑝𝑎

Tulangan tekan perlu dan tulangan tarik tambahan 𝐴𝑠′ =

𝐶𝑠′

𝑓𝑠′ −0,85𝑓𝑐′=

52537 ,12

98,63−(0,85 𝑥 29,05)

= 710,56 𝑚𝑚²

𝐴𝑠𝑠 =𝑇₂

𝑓𝑦 = 52537 ,12

400 = 131,34 mm²

Tulangan perlu : 𝐴𝑠 = 𝐴𝑠𝑐 + 𝐴𝑠𝑠 = 1149,13 + 131,34 =1280,5 mm² 𝐴𝑠′ = 𝐴𝑠′ = 710,56 mm²

Luasan tulangan perlu lentur ditambah luasan tambahan torsi longitudinal untuk lentur :

𝐴𝑠𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = 𝐴𝑠 + 𝐴𝑙

4

𝐴𝑠𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = 1280,5 + 430,79

4

𝐴𝑠𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = 1388,17 mm²

Jumlah Tulangan Lentur Tarik Pakai (Sisi Atas)

𝑛 =𝐴𝑠 𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢

𝐿𝑢𝑎𝑠𝑎𝑛 𝐷𝑙𝑒𝑛𝑡𝑢𝑟

𝑛 =1388 ,17 mm ²

380,286 𝑚𝑚 ²

𝑛 3,65 ≈ 4 Dipasang tulangan lentur 4 D22

185

Kontrol luasan Tulangan Lentur Tarik Pasang (Sisi Atas)

As pasang = n pasang x luasan D lentur = 4 x 0,25 𝑥 𝜋 x 22² = 1521,14 mm²

Kontrol : As pasang >As perlu 1521,14 mm² > 1388,17 mm² (memenuhi) Luasan pasang (As’) Tulangan Lentur Tekan

Menutur SNI 03 2847 2013 pasal 21.3.4.1 luasan tulangan tidak boleh kurang dari 0,3 tulangan tarik

𝐴𝑠′ = 710,56 mm2

Jumlah Tulangan Lentur Tarik Pakai (Sisi Bawah)



𝑛 =710,56 mm ²

380,286 𝑚𝑚 ²


Luasan Tulangan Lentur Tarik Pasang (Sisi Bawah)

As pasang = n pasang x luasan D lentur = 2 x 0,25 𝑥 𝜋 x 22² = 760,57 mm² Kontrol : As pasang >As perlu

760,57 mm² > 710,56 mm² (memenuhi)

Kontrol Jarak Spasi Tulangan Pakai

Syarat : Smaks ≥ Ssejajar = 25 mm→susun 1 lapis

186

Smaks ≤ Ssejajar = 25 mm→susun lebih dari 1 lapis Direncanakan di pakai tulangan tarik 1 lapis 4 D22 dan tulangan tekan 1 lapis 2 D22

Kontrol tulangan tarik

𝑆 𝑡𝑎𝑟𝑖𝑘 =𝑏 − 2 𝑥 𝑡 𝑠𝑒𝑙𝑖𝑚𝑢𝑡 − 2 𝑥 𝐷 𝑔𝑒𝑠𝑒𝑟 − (𝑛𝑥Ø𝑏)

𝑛 − 1

𝑆 𝑡𝑎𝑟𝑖𝑘 =300 − 2 𝑥 40 − 2 𝑥 10 − (4𝑥22)

4 − 1

= 37,3 mm S tarik ≥ Ssyarat agregat 37,3 mm ≥ 25 mm (memenuhi)

Kontrol tulangan tekan

𝑆 𝑡𝑒𝑘𝑎𝑛 =𝑏 − 2 𝑥 𝑡 𝑠𝑒𝑙𝑖𝑚𝑢𝑡 − 2 𝑥 𝐷 𝑔𝑒𝑠𝑒𝑟 − (𝑛𝑥Ø𝑏)

𝑛 − 1

𝑆 𝑡𝑒𝑘𝑎𝑛 =300 − 2 𝑥 40 − 2 𝑥 10 − (2𝑥22)

2 − 1

= 159 mm S tekan ≥ Ssyarat agregat 159 mm ≥ 25 mm (memenuhi) Karena syarat jarak sejajar antar tulangan pada tulangan lentur tarik telah terpenuhi (S ≥ 25mm) , maka dipasang tulangan lentur tarik 1 lapis Cek syarat SRPMM untuk kekuatan lentur pada balok Kuat momen lentur positif balok pada muka kolom tidak boleh lebih kecil dari sepertiga kuat momen lentur negatif balok pada muka kolom.Baik kuat lentur negative maupun kuat lentur positif pada setiap irisan penampang di sepanjang bentang tidak boleh kurang dari seperlima kuat lentur yang terbesar yang disediakan pada kedua muka muka kolom di kedua

187

ujung kompone tersebut. M lentur tumpuan (+) ≥ 1/3 x M lentur tumpuan (−)

[SNI 03-2847-2013, Pasal 21.3.4.(1)]

Maka berdasarkan pengecekan ini dilakukan dengan meninjau tulangan pasang. As pasang = n pasang x luasan D lentur

= 4 x 0,25 𝑥 𝜋 x 22 = 1521,14 mm²

As’ pasang = n pasang x luasan D lentur = 2 x 0,25 𝑥 𝜋 x 22 = 760,57 mm²

𝑀 𝑙𝑒𝑛𝑡𝑢𝑟 𝑡𝑢𝑚𝑝𝑢𝑎𝑛 (+) ≥ 1/3 𝑀 𝑙𝑒𝑛𝑡𝑢𝑟 𝑡𝑢𝑚𝑝𝑢𝑎𝑛 (−) 760,57 mm² ≥ 1/3 x 1521,14 mm² 760,57 mm² ≥ 507,05 mm² (memenuhi)

Kontrol Kemampuan Penampang 𝑎 =

𝐴𝑠 𝑥 𝐹𝑦−𝐴𝑠′ 𝑥 𝑓𝑠′

0,85 𝑥 𝑓𝑐 ′ 𝑥 𝑏

𝑎 = 1521,14 x 400 −760,57 𝑥 98,63

0,85 𝑥 29,05 𝑥 400

𝑎 72,01 mm 𝑀𝑛 𝑝𝑎𝑠𝑎𝑛𝑔 = 𝐴𝑠. 𝐹𝑦 𝑥 𝑑 −

𝑎

2

1521,14 𝑥 400 𝑥 439 −72,01

2

245204783,76 Nmm

Cek : Mn pasang > Mn perlu

245204783,76 Nmm > 207385102,22 Nmm (Memenuhi) Jadi, penulangan lentur untuk balok anak (30/50) As 2’ (C-D) pada daerah tumpuan kanan dipakai

188

tulangan tarik 4 D22 dan tulangan tekan 2 D22 dengan susunan sebagai berikut:

- Tulangan tarik 1 lapis : 4 D22 - Tulangan Tekan 1 Lapis : 2 D22

DAREAH TUMPUAN KIRI

Diambil momen yang terbesar, akibat dari kombinasi : (1,2+0,2 Sds)DL+1,0LL+0,39 EQX+1,3 EQY Garis netral dalam kondisi balance

𝑋𝑏 = 600


= 600

600+400 𝑥439

= 263 𝑚𝑚

Garis netral maksimum 𝑋𝑚𝑎𝑥 = 0,75 𝑥 𝑋b = 0,75 𝑥 263 = 198 𝑚𝑚 Garis netral minimum 𝑋𝑚𝑖𝑛 = h – d = 500 𝑥 439 = 61 𝑚𝑚 Garis netral rencana (asumsi) 𝑋𝑟𝑒𝑛𝑐𝑎𝑛𝑎 = 73 𝑚𝑚

Komponen beton tertekan 𝐶𝑐′ = 0,85𝑓𝑐′𝑏 β1 𝑋𝑟𝑒𝑛𝑐𝑎𝑛𝑎 = 0,85𝑥 29,05𝑥 300𝑥 0,85𝑥 73 = 459650,88 𝑁

189

Luas tulangan Tarik


= 459650 ,88

400

= 1149,13 𝑚𝑚²


𝛽1 𝑥 𝑋𝑟

2

= 1149,13 𝑥 400 𝑥 439 − 0,85 𝑥 73

2

= 187526070,83 Nmm


Ø

𝑀𝑛 = 167452808

0,9


Syarat : Mns > 0 →maka perlu tulangan lentur tekan Mns ≤ 0 → maka tidak perlu tulangan lentur tekan Mns = Mn – Mnc

= 186058675,56 – 187526070,83 = -1467395,27 Nmm

Maka, Mns ≤ 0 Mns = -1467395,27 Nmm ≤ 0 ( Tidak perlu tulangan lentur tekan) Sehingga untuk analisis selanjutnya digunakan perhitungan penulangan lentur tunggal

190

Perencanaan Tulangan Lentur Tunggal

𝑚 =𝐹𝑦

0,85 𝑓𝑐′=

400

0,85 𝑥 29,05 = 16,20

𝜌𝑚𝑖𝑛 =1,4

𝐹𝑦=

1,4

400 = 0,0035

𝜌𝑏 = 0,85 𝑓𝑐 ′𝛽

𝐹𝑦+

600

600+𝑓𝑦

0,85 𝑥 29,05 𝑥 0,85

400+

600

600+400

0,0315 𝜌𝑚𝑎𝑥 = 0,75 𝑥 𝜌𝑏 = 0,75 x 0,0315 = 0,0236 𝑀𝑛 =

𝑀𝑢

𝜑 = 167452808

0,9 = 186058675,56 𝑁𝑚𝑚

𝑅𝑛 =𝑀𝑛

𝑏 ,𝑑2 = 186058675 ,56

300 𝑥 439² = 3,218 N/mm²

𝜌 =1

𝑚 1 − 1 −

2𝑚 .𝑅𝑛

𝐹𝑦

=1

16,20 1 − 1 −

2 . 16,20 . 3,218

400

0,0087 Syarat : 𝜌 min < 𝜌 < 𝜌𝑚𝑎𝑥 0,0035 < 0,0087 < 0,0236 (Memenuhi) Luasan Perlu (As perlu) Tulangan Lentur Tarik

𝐴𝑠 = 𝜌. 𝑏. 𝑑 = 0,0087 𝑥 300 𝑥 439 = 1139,4 𝑚𝑚²



4

𝐴𝑠𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = 1139,4 + 430,79

4


𝑚 = (𝐹𝑦 )/(0.85 𝑥 𝑓𝑐′

191




𝑛 =1247 ,1 mm ²

380,286 𝑚𝑚 ²


Kontrol luasan Tulangan Lentur Tarik Pasang (Sisi Atas) As pasang = n pasang x luasan D lentur

= 4 x 0,25 𝑥 𝜋 x 22 = 1521,14 mm2

Kontrol : As pasang > As perlu 1521,14 mm2 > 1247,1 mm2 (memenuhi) Luasan pasang (As’) Tulangan Lentur Tekan 𝐴𝑠′ = 0,3 𝐴𝑠

= 0,3𝑥 1521,14 mm² = 456,34 mm²

Jumlah Tulangan Lentur Tekan Pakai (Sisi Bawah)



𝑛 =456,34

380,286

𝑛 = 1,2 ≈ 2 buah Dipasang tulangan lentur 2 D22 Kontrol Luasan Tulangan Lentur Tekan Pasang (Sisi Bawah)

As’ pasang = n pasang x luasan D lentur = 2 x 0,25 𝑥 𝜋 x 22 = 760,57 mm2

Kontrol : As pasang > As perlu 760,57 mm2 > 456,34 mm2 (memenuhi)

192


Syarat : Smaks ≥ Ssejajar = 25 mm→susun 1 lapis Smaks ≤ Ssejajar = 25 mm→susun lebih dari 1 lapis Direncanakan di pakai tulangan tarik 1 lapis 4 D22 dan tulangan tekan 1 lapis 2 D22



𝑛 − 1

𝑆 𝑡𝑎𝑟𝑖𝑘 =300 − 2 𝑥 40 − 2 𝑥 10 − (4𝑥22)

4 − 1

= 37,3 mm S tarik ≥ Ssyarat agregat 37,3 mm ≥ 25 mm (memenuhi)



𝑛 − 1

𝑆 𝑡𝑒𝑘𝑎𝑛 =300 − 2 𝑥 40 − 2 𝑥 10 − (2𝑥22)

2 − 1

= 156 mm S tekan ≥ Ssyarat agregat 156 mm ≥ 25 mm (memenuhi) Karena syarat jarak sejajar antar tulangan pada tulangan lentur tarik telah terpenuhi (S ≥ 25mm) , maka dipasang tulangan lentur tarik 1 lapis Cek syarat SRPMM untuk kekuatan lentur pada balok Kuat momen lentur positif balok pada muka kolom tidak boleh lebih kecil dari sepertiga kuat momen lentur negatif balok pada muka kolom.Baik kuat lentur

193

negative maupun kuat lentur positif pada setiap irisan penampang di sepanjang bentang tidak boleh kurang dari seperlima kuat lentur yang terbesar yang disediakan pada kedua muka muka kolom di kedua ujung kompone tersebut. M lentur tumpuan (+) ≥ 1/3 x M lentur tumpuan (−)

[SNI 03-2847-2013, Pasal 21.3.4.(1)]


= 4 x 0,25 𝑥 𝜋 x 22 = 1521,14 mm²




𝐴𝑠 .𝐹𝑦

0,85 𝑥 𝑓𝑐 ′ 𝑥 𝑏

𝑎 = 1521,14 𝑥 400

0,85 𝑥 29,05 𝑥 300


𝑎

2

= 1521,14 𝑥 400 𝑥 439 −82,14

2

= 242123985,05 Nmm

Cek : Mn pasang > Mn perlu 242123985,05 Nmm > 186058675,56 𝑁𝑚𝑚 (Memenuhi)

194

Jadi, penulangan lentur untuk balok anak (30/50) As 2’ (C-D) pada daerah tumpuan kiri dipakai tulangan tarik 4 D22 dan tulangan tekan 2 D22 dengan susunan sebagai berikut:

- Tulangan tarik 1 lapis : 4 D22 - Tulangan tekan 1 Lapis : 2 D22 DAERAH LAPANGAN


𝑋𝑏 = 600


= 600

600+400 𝑥439

= 263 𝑚𝑚

Garis netral maksimum 𝑋𝑚𝑎𝑥 = 0,75 𝑥 𝑋b

= 0,75 𝑥 263 = 198 𝑚𝑚

Garis netral minimum 𝑋𝑚𝑖𝑛 = h − d

= 500 − 439 = 61 𝑚𝑚

Garis netral rencana (asumsi) 𝑋𝑟𝑒𝑛𝑐𝑎𝑛𝑎 = 73 𝑚𝑚

Komponen beton tertekan 𝐶𝑐′ = 0,85𝑓𝑐′𝑏 β1 𝑋𝑟𝑒𝑛𝑐𝑎𝑛𝑎

= 0,85𝑥 29,05𝑥 300𝑥 0,85𝑥 73 = 459650,88 𝑁

195

Luas tulangan Tarik


= 459650 ,88

400

= 1149,13 𝑚𝑚²


𝛽1 𝑥 𝑋𝑟

2

= 1490,19 𝑥 400 𝑥 439 − 0,85 𝑥 73

2

= 187526070,83 Nmm

Momen lentur nominal (Mn) Mu lapangan = 79287936,34 Nmm 𝑀𝑛 = 𝑀𝑢

Ø

𝑀𝑛 = 79287936 ,34

0,9



= 88097707,04 – 187526070,83 = -99428363,78 Nmm

Maka, Mns ≤ 0 Mns = -99428363,78 Nmm ≤ 0 ( tidak perlu tulangan lentur tekan) Sehingga untuk analisis selanjutnya digunakan perhitungan penulangan lentur tunggal

Perencanaan Tulangan Lentur Tunggal

196

𝑚 =𝐹𝑦

0,85 𝑓𝑐′=

400

0,85 𝑥 29,05 = 16,20


𝐹𝑦=

1,4

400 = 0,0035

𝜌𝑏 =0,85 𝑓𝑐 ′𝛽

𝐹𝑦+

600

600+𝑓𝑦

0,85 𝑥 29,05 𝑥 0,85

400+

600

600+400

0,0315 𝜌𝑚𝑎𝑥 = 0,75 𝑥 𝜌𝑏 = 0,75 x 0,0315 = 0,0236 𝑀𝑛 =

𝑀𝑢

𝜑 =

79287936 ,34

0,9= 88097707,04 𝑁𝑚𝑚

𝑅𝑛 =𝑀𝑛

𝑏 ,𝑑2 = 88097707 ,04

300 𝑥 439² = 1,523 N/mm²

𝜌 =1

𝑚 1 − 1 −

2𝑚 .𝑅𝑛

𝐹𝑦

=1

16,20 1 − 1 −

2 . 16,20 . 1,523

400

0,0039

Syarat : 𝜌 min < 𝜌 < 𝜌𝑚𝑎𝑥 0,0035 < 0,0039 < 0,0236 (Memenuhi) Luasan Perlu (As perlu) Tulangan Lentur Tarik

𝐴𝑠 = 𝜌. 𝑏. 𝑑 = 0,0039 𝑥 300 𝑥 439 = 518,21 𝑚𝑚²



4

𝐴𝑠𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = 518,21 + 430,79

4



197



𝑛 =625,91 mm ²

380,286 𝑚𝑚 ²


Direncanakan Tulangan dipasang 1 lapis : Kontrol luasan Tulangan Lentur Tarik Pasang (Sisi Atas)


Kontrol : As pasang >As perlu 760,57 mm²> 625,91 mm² (memenuhi) Luasan pasang (As’) Tulangan Lentur Tekan


𝐴𝑠′ = 0,3 𝐴𝑠 = 0,3𝑥 760,57 mm² = 228,17 mm²




𝑛 =228,17 mm ²

380,286 𝑚𝑚 ²



As pasang = n pasang x luasan D lentur

198

= 2 x 0,25 𝑥 𝜋 x 22² = 760,57 mm²

Kontrol : As pasang >As perlu

760,57 mm² > 228,17 mm² (memenuhi)





𝑛 − 1

𝑆 𝑡𝑎𝑟𝑖𝑘 =300 − 2 𝑥 40 − 2 𝑥 10 − (2𝑥22)

2 − 1

= 156 mm S tarik ≥ Ssyarat agregat 156 mm ≥ 25 mm (memenuhi)



𝑛 − 1

𝑆 𝑡𝑒𝑘𝑎𝑛 =300 − 2 𝑥 40 − 2 𝑥 10 − (2𝑥22)

2 − 1

= 156 mm S tekan ≥ Ssyarat agregat 156 mm ≥ 25 mm (memenuhi)

199

Karena syarat jarak sejajar antar tulangan pada tulangan lentur tarik telah terpenuhi (S ≥ 25mm) , maka dipasang tulangan lentur tarik 1 lapis Cek syarat SRPMM untuk kekuatan lentur pada balok Kuat momen lentur positif balok pada muka kolom tidak boleh lebih kecil dari sepertiga kuat momen lentur negatif balok pada muka kolom.Baik kuat lentur negative maupun kuat lentur positif pada setiap irisan penampang di sepanjang bentang tidak boleh kurang dari seperlima kuat lentur yang terbesar yang disediakan pada kedua muka muka kolom di kedua ujung kompone tersebut. M lentur Lapangan (+) ≥ 1/5 x M lentur tumpuan (−).

[SNI 03-2847-2013, Pasal 21.3.4.(1)]


= 2 x 0,25 𝑥 𝜋 x 22 = 760,57 mm²


𝑀𝑙𝑒𝑛𝑡𝑢𝑟Lapangan (+) ≥ 1/5𝑀𝑙𝑒𝑛𝑡𝑢𝑟𝑡𝑢𝑚𝑝𝑢𝑎𝑛 (−) 760,57 mm² ≥ 1/5x 1520,5 mm² 760,57 mm² ≥ 304,1 mm² (memenuhi)


𝐴𝑠 .𝐹𝑦

0,85 𝑥 𝑓𝑐 ′ 𝑥 𝑏

𝑎 = 760,57 𝑥 400

0,85 𝑥 29,05 𝑥 300

𝑎 41,07 mm

200

𝑀𝑛 𝑝𝑎𝑠𝑎𝑛𝑔 = 𝐴𝑠. 𝐹𝑦 𝑥 𝑑 −𝑎

2

760,57 𝑥 400 𝑥 439 −41,07

2

127309167,69Nmm

Cek : Mn pasang > Mn perlu

127309167,69Nmm > 88097707,04 𝑁𝑚𝑚 (Memenuhi)

Jadi, penulangan lentur untuk balok anak (30/50) As 2’ (C-D) pada daerah lapangan dipakai tulangan tarik 2 D22 dan tulangan tekan 2 D22 dengan susunan sebagai berikut:


4.4.4.3 Perhitungan Penulangan Geser

Tipe balok : BA (30/50) Dimensi balok (b balok) : 300 mm Dimensi balok (h balok) : 500 mm Kuat tekan beton (fc’) : 29,05 MPa Kuat leleh tul. geser (fyv) : 240 MPa Diameter tul. geser (∅ geser) : 10 mm β1 : 0,85 Faktor reduksi geser (ϕ) : 0,75 Berdasarkan perhitungan tulangan lentur pada BA (30/50) As 2’ (C-D), diperoleh :

201

Momen Tulangan Terpasang

Gambar 4. 43 Perencanaan Geser Untuk balok SRPMM

Momen Nominal Kiri Momen nominal kiri diperoleh dari hasil

perhitungan tulangan lentur tumpuan kiri dengan luasan tulangan sebagai berikut : As pakai tulangan tarik 4 D22 = 1521,14 mm2 As pakai tulangan tekan 2 D22 = 760,57 mm2

𝑎 = 𝐴𝑠 .𝐹𝑦

0,85 𝑥 𝑓𝑐 ′ 𝑥 𝑏

𝑎 = 1521 ,14 𝑥 400

0,85 𝑥 29,05 𝑥 300

𝑎 82,14 mm 𝑀𝑛𝑙 𝑝𝑎𝑠𝑎𝑛𝑔 = 𝐴𝑠. 𝐹𝑦 𝑥 𝑑 −

𝑎

2

1521,14 𝑥 400 𝑥 439 −82,14

2

242123985,05 Nmm

202

Momen Nominal Kanan Momen nominal kiri diperoleh dari hasil


𝑎 = 𝐴𝑠′ .𝐹𝑦

0,85 𝑥 𝑓𝑐 ′ 𝑥 𝑏

𝑎 = 760,57 𝑥 400

0,85 𝑥 29,05 𝑥 300

𝑎 = 41,07 mm 𝑀𝑛𝑟 𝑝𝑎𝑠𝑎𝑛𝑔 = 𝐴𝑠′.𝐹𝑦 𝑥 𝑑 −

𝑎

2

760,57 𝑥 400 𝑥 439 −41,07

2

127309167,69 Nmm Berdasarkan hasil output dan diagram gaya dalam akibat kombinasi(1,2+0,2 Sds)DL+1,0LL+0,39EQX +1,3 EQY didapatkan : Gaya geser terfaktor Vu = 106915,84 N Pembagian wilayah geser balok

Dalam perhitungan tulangan geser (sengkang) pada balok, wilayah balok dibagi menjadi 3 wilayah yaitu : - Wilayah 1dan 3 (daerah tumpuan), ¼ bentang balok dari as kolom ke arah tengah bentang - Wilayah 2 (daerah lapangan) , dimulai dari wilayah 1 atau 3 sampai ke ½ bentang balok.

(SNI 03-2847-2013 Pasal 21.3.4.2)

Syarat kuat tekan beton (fc’) nilai √𝑓𝑐′ yang digunakan tidak boleh melebihi 8,3 MPa 𝑓𝑐′ < 8,3 𝑀𝑝𝑎 30 < 8,3 𝑀𝑝𝑎

203

5, 478 𝑀𝑝𝑎 < 8,3 𝑀𝑝𝑎 (memenuhi) (SNI 03-2847-2013 Pasal 11.1.2)

Kuat Geser Beton 𝑉𝑐 = 0,17 𝑥 𝑓𝑐′ 𝑥 𝑏 𝑥 𝑑 𝑉𝑐 = 0,17 𝑥 29,05 𝑥 300 𝑥 439 𝑉𝑐 = 120672,35 𝑁

(SNI 03-2847-2013 Pasal 11.2.1.1) Kuat Geser Tulangan Geser 𝑉𝑠 𝑚𝑖𝑛 = 0,33 𝑥 𝑏 𝑥 𝑑 = 0,33 x 300 x 439 = 43461 N 𝑉𝑠 𝑚𝑎𝑥 = 0,33 𝑥 𝑓𝑐′ 𝑥 𝑏 𝑥 𝑑 = 0,33 𝑥 29,05 𝑥 300 𝑥 439 = 234246,32 N 2𝑉𝑠 𝑚𝑎𝑥 = 0,66 𝑥 𝑓𝑐′ 𝑥 𝑏 𝑥 𝑑 = 0,66 𝑥 29,05 𝑥 300 𝑥 439

= 468492,65 N

Penulangan Geser Balok 1. Pada Wilayah 1 dan 3 (Daerah Tumpuan)

Gaya geser diperoleh dari :

𝑉𝑢1 =𝑀𝑛𝑙 + 𝑀𝑛𝑟

𝑙𝑛+

𝑊𝑢 + 𝑙𝑛

2


𝑙𝑛+ 𝑉𝑢

(SNI 03-2847-2013, Pasal 21.3.4) Dimana :

Vu1 = Gaya geser pada muka perletaka Mnl = Momen nominal aktual balok daerah tumpuan

(kiri) Mnr = Momen nominal aktual balok daerah tumpuan

(kanan)

204

ℓn = Panjang bersih balok Maka :

𝑉𝑢1 = 242123985,05 + 127309167,69

7500+ 106915,84

𝑉𝑢1 = 156173,59 𝑁 Periksa kodisi geser pada penampang balok : Kondisi 1 (Tidak perlu tulangan geser) Vu ≤ 0,5 x Ø x Vc 156173,59 𝑁 ≤ 45252,13 N (Tidak Memenuhi) Kondisi 2 (Tulangan geser minimum) 0,5 x Ø x Vc ≤ Vu ≤ Ø x Vc 45252,13 N ≤ 156173,59 𝑁 ≤ 90504,26 𝑁 (Tidak Memenuhi)

Kondisi 3 (Tulangan geser minimum) Ø x Vc ≤ Vu ≤ Ø (Vc +Vs min) 90504,26 𝑁 ≤ 156173,59 𝑁 ≤ 123100,01 N (Tidak Memenuhi) Kondisi 4 (Tulangan geser) Ø (Vc +Vs min)≤ Vu ≤ Ø (Vc +Vs max) 123100,01 N ≤ 156173,59 𝑁 ≤ 266189,0 N (Memenuhi) Kondisi 5 (Tulangan geser) Ø (Vc +Vs max) ≤ Vu ≤ Ø (Vc + 2Vs max) 266189,0 N ≤ 156173,59 𝑁 ≤ 441873,75 N (Tidak Memenuhi) Maka perencanaan penulangan geser balok diambil berdasarkan Kondisi 4.

𝑉𝑠 𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 =𝑉𝑢 − Ø𝑉𝑐

Ø

205

𝑉𝑠 𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 =156173,59 − 0,75 𝑥 120672,35

0,75

𝑉𝑠 𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = 87559,11 N

Direncanakan menggunakan tulangan geser Ø10 mm dengan 2 kaki, maka luasan tulangan geser adalah : 𝐴𝑣 = 0,25 𝜋 𝑑2 𝑥 𝑛 𝑘𝑎𝑘𝑖 𝐴𝑣 = 0,25 𝜋 102 𝑥 2 𝑘𝑎𝑘𝑖 𝐴𝑣 = 157,14 mm2

Perencanaan jarak perlu tulangan geser

𝑆𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = 𝐴𝑣 𝑥 𝐹𝑦𝑣 𝑥 𝑑

𝑉𝑠 𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢

𝑆𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = 157,14 𝑥 240 𝑥 529

87559,11

𝑆𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = 189,09 mm Sehingga direncanakan dipasang jarak 125 mm Kontrol jarak spasi tulangan geser berdasarkan kondisi 4 𝑆𝑚𝑎𝑥 <

𝑑

2 atau 𝑆𝑚𝑎𝑥 < 600 𝑚𝑚

(SNI 03-2847-2013, Pasal 11.4.5) 125 𝑚𝑚 <

439

2 = 219,5 (memenuhi)

125 𝑚𝑚 < 600 𝑚𝑚 (memenuhi) Sehingga dipakai tulangan geser Ø 10-125 Cek Persyaratan SRPMM Untuk Kekuatan Geser Balok Pada kedua ujung komponen struktur lentur tersebut harus di pasang sengkang sepanjang jarak dua kali komponen struktur diukur dari muka perletakan ke arah tengah bentang.Sengkang pertama dipasang pada jarak tidak lebih dari 50 mm dari muka perletakan. Spasi maksimum sengkang tidak boleh melebihi :

206

a) d/4 b) Delapan kali diameter tulangan longitudinal c) 24 kali diameter sengkang dan d) 300 mm

SNI 03-2847-2013 Pasal 21.3.4.(2) Spakai < 𝑑

4

125mm < 529

4

125mm < 132 mm (memenuhi)

Spakai < 8 x D lentur 125mm < 8 x 22 125mm < 176 mm (memenuhi)

Spakai < 24 x D sengkang 125mm < 8 x 10 125mm < 240 mm (memenuhi)

Spakai < 300 mm 125mm < 300 mm (memenuhi)

Jadi penulangan geser balok anak BA (30/50) pada wilayah 1 dan 3 (daerah tumpuan) dipasang Ø 10-125 dengan sengkang 2 kaki

2. Pada Wilayah Lapangan Gaya geser diperoleh dari metode perbandingan

segitiga,dengan perhitungan sebagai beriku : 𝑉𝑢2

1

2𝑙𝑛 − 2𝑕

= 𝑉𝑢 11

2𝑙𝑛

𝑉𝑢2 =𝑉𝑢1 𝑥 (

1

2ln − 2𝑕)

1

2𝑙𝑛

207

𝑉𝑢2 =156173,59 𝑥 (

1

2 𝑥 7500− 2 𝑥 500)

1

2 𝑥 7500

𝑉𝑢2 = 114527,3 N Periksa kodisi geser pada penampang balok : Kondisi 1 (Tidak perlu tulangan geser) Vu ≤ 0,5 x Ø x Vc 114527,3 N ≤ 45252,13 N (Tidak Memenuhi) Kondisi 2 (Tulangan geser minimum) 0,5 x Ø x Vc ≤ Vu ≤ Ø x Vc 45252,13 N ≤ 114527,3 N ≤ 90504,26 𝑁 (Tidak Memenuhi) Kondisi 3 (Tulangan geser minimum) Ø x Vc ≤ Vu ≤ Ø (Vc +Vs min) 90504,26 𝑁 ≤ 114527,3 N ≤ 123100,01 N (Memenuhi) Kondisi 4 (Tulangan geser) Ø (Vc +Vs min)≤ Vu ≤ Ø (Vc +Vs max) 123100,01 N ≤ 114527,3 N ≤ 266189,0 N (Tidak Memenuhi) Kondisi 5 (Tulangan geser) Ø (Vc +Vs max) ≤ Vu ≤ Ø (Vc + 2Vs max) 266189,0 N ≤ 114527,3 N ≤ 441873,75 N (Tidak Memenuhi) Maka perencanaan penulangan geser balok diambil berdasarkan Kondisi 3. 𝑉𝑠 𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = 𝑉𝑠 𝑚𝑖𝑛 𝑉𝑠 𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = 43461 N

208





𝑆𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = 157,14 𝑥 240 𝑥 439

43461 N

𝑆𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = 380,94 mm Sehingga direncanakan dipasang jarak 200 mm Kontrol jarak spasi tulangan geser berdasarkan kondisi3 𝑆𝑚𝑎𝑥 <

𝑑


(SNI 03-2847-2013, Pasal 11.4.5) 200 𝑚𝑚 <

439


200 𝑚𝑚 < 600 𝑚𝑚 (memenuhi) Sehingga dipakai tulangan geser Ø 10-200 Cek Persyaratan SRPMM Untuk Kekuatan Geser Balok Sengkang harus dispasikan tidak lebih dari d/2 sepanjang panjang balok.

SNI 03-2847-2013 Pasal 21.3.4.(3)

a) Spakai < 𝑑

2

200mm < 439

2

200mm < 219,5 mm (memenuhi)

209

Jadi penulangan geser balok anak B2 (30/50) pada wilayah 2 (daerah lapangan) dipasang Ø 10-200 dengan sengkang 2 kaki

4.4.4.4 Perhitungan Panjang Penyaluran Tulangan

Gaya tarik dan tekan pada tulangan di setiap penampang komponen struktur beton bertulang harus disalurkan pada masing masing sisi penampang melalui penyaluran tulangan. Adapun perhitungan penyaluran tulangan berdasarkan SNI 03-2847-2013 pasal 12.

Penyaluran Tulangan Dalam Kondisi Tarik Penyaluran tulangan dalam kondisi tarik dihitung

berdasarkan SNI 03-2847-2013 pasal 12.2.3. dan faktor modifikasi dari pasal 12.2.4. dan pasal 12.2.5.

Panjang penyaluran untuk batang ulir dan kawat dalam kondisi tarik tidak boleh kurang dari 300 mm.

[SNI 03-2847-2013 pasal 12.2.1]

Perhitungan Panjang Penyaluran :

𝑙𝑑 = 𝑓𝑦

1,1𝜆 𝑥 𝑓𝑐′

Ψ𝑡Ψ𝑒Ψ𝑠𝑐𝑏+ 𝐾𝑡𝑟

𝐷𝑏

𝑑𝑏

Dimana, 𝑓𝑐′ = kuat tekan beton (29,05 Mpa) 𝑓𝑦 = kuat leleh tulangan (400 Mpa) Ψ𝑡 = faktor lokasi penulangan (1,3) Ψ𝑒 = faktor pelapis (1,5) Ψ𝑠 = faktor ukuran tulangan (1,0) 𝜆 = faktor beton agregat ringan (1,0) db = diameter nominal tulangan (22)

210

Cb = Yang lebih kecil : a) Jarak pusat tulangan ke permukaan beton

terdekat Cb = decking + sengkang + (½ x D lentur) Cb = 40 mm + 10 mm + (½ x 22 mm) Cb = 61 mm

b) Setangah spasi pusat ke pusat batang tulangan Cb = Smax + (½ x D lentur)+ (½ x D lentur) Cb = 25 mm + (½ x 22mm) +(½ x 22mm) Cb = 47 mm

Ktr = Indek tulangan tranfersal (0)

𝑙𝑑 = 400

1,1 𝑥 1 𝑥 29,05′

1,3 𝑥 1,5 𝑥 1,047+0

22

𝑥 22

𝑙𝑑 =1354,8 mm Syarat : ld > 300 mm 1354,8 mm > 300 mm (memenuhi)

Perhitungan Reduksi Panjang Penyaluran : Reduksi dalam ld diizinkan bila tulangan pada

komponen struktur lentur melebihi yang diperlukan.

[SNI 03-2847-2013 pasal 12.2.5]

𝑅𝑒𝑑𝑢𝑘𝑠𝑖 𝑙𝑑 = 𝐴𝑠 𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢

𝐴𝑠 𝑝𝑎𝑠𝑎𝑛𝑔

𝑅𝑒𝑑𝑢𝑘𝑠𝑖 𝑙𝑑 = 1388,17

1521,14 𝑥 1354,5 𝑚𝑚

𝑅𝑒𝑑𝑢𝑘𝑠𝑖 𝑙𝑑 = 1236,1 𝑚𝑚 Maka panjang penyaluran tulangan dalam kondisi tarik 1300 mm

211

Penyaluran Tulangan Berkait Dalam Kondisi Tarik Panjang penyaluran untuk batang tulangan ulir

dalam kondisi tarik yang diakhiri kait standart ldh ditentukan dari SNI 03-2847-2013 pasal 12.5.2. dan faktor modifikasi dari pasal 12.5.3. Tetapi tidak boleh kurang dari 8db dan 150 mm

[SNI 03-2847-2013 pasal 12.5.1]

Detail batang tulangan berkait untuk penyaluran kait standart

Perhitungan Penyaluran Kait: Untuk batang tulangan ulir 𝑙𝑑𝑕 =

0,24 𝑥 Ψ𝑒 𝑥 𝑓𝑦

𝜆 𝑥 𝑓𝑐′ 𝑥 𝑑𝑏

Dimana, 𝑓𝑐′ = kuat tekan beton (29,05 Mpa) 𝑓𝑦 = kuat leleh tulangan (400 Mpa) Ψ𝑒 = faktor pelapis (1,2) 𝜆 = faktor beton agregat ringan (1,0) db = diameter nominal tulangan (22)

Gambar 4. 44 Detail batang tulangan berkait untuk penyaluran kait standart

212

𝑙𝑑𝑕 = 0,24 𝑥 1,2 𝑥 400

1,0 𝑥 29,05 𝑥 22

𝑙𝑑𝑕 = 470 mm

Perhitungan Reduksi Penyaluran Kait: Reduksi dalam ldh harus diizinkan untuk

dikalikan faktor faktor sesuai dengan SNI 03-2847-2013 pasal 12.5.3.

Untuk kait 90 derajat dikalikan 0,8 [SNI 03-2847-2013 pasal 12.5.3 (b)]

𝑙𝑑𝑕𝑟𝑒𝑑𝑢𝑘𝑠𝑖 = 𝑙𝑑𝑕 𝑥 0,8 𝑙𝑑𝑕𝑟𝑒𝑑𝑢𝑘𝑠𝑖 = 470 x 0,8 𝑙𝑑𝑕𝑟𝑒𝑑𝑢𝑘𝑠𝑖 = 376 mm ≈ 400 mm

Syarat : 8 db = 176 mm < 400 (memenuhi) 150 mm= 150 mm < 400 (memenuhi)

Maka panjang penyaluran kait tulangan dalam kondisi tarik 400 mm

Panjang kait 12db = 12(22) = 264mm

Penyaluran Tulangan Dalam Kondisi Tekan Penyaluran tulangan dalam kondisi tekan ldc

dihitung berdasarkan SNI 03-2847-2013 pasal 12.3.2. dan faktor modifikasi dari pasal 12.3.3. Tetapi tidak boleh kurang dari 200 mm.

[SNI 03-2847-2013 pasal 12.2.1]

Perhitungan Reduksi Panjang Penyaluran : Untuk batang tulangan ulir ldc harus diambil

sebesar yang terbesar dari :

213

a. 𝑙𝑑𝑐 = 0,24 𝑥 𝑓𝑦

𝜆 𝑥 𝑓𝑐′ 𝑑𝑏

𝑙𝑑𝑐 = 0,24 𝑥 400

1,0 𝑥 29,05 𝑥 22

𝑙𝑑𝑐 = 392 𝑚𝑚

b. 𝑙𝑑𝑐 = 0,043 𝑓𝑦 𝑑𝑏 𝑙𝑑𝑐 = 0,043 𝑥 400 𝑥 22 𝑙𝑑𝑐 = 378 𝑚𝑚 Maka ldc dipilih 392 mm

Perhitungan Reduksi Panjang Penyaluran : Reduksi dalam ldc diizinkan bila tulangan pada


[SNI 03-2847-2013 pasal 12.3.3]

𝑅𝑒𝑑𝑢𝑘𝑠𝑖 𝑙𝑑𝑐 = 𝐴𝑠 𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢


𝑅𝑒𝑑𝑢𝑘𝑠𝑖 𝑙𝑑𝑐 = 710,56

760,57 𝑥 392 𝑚𝑚

𝑅𝑒𝑑𝑢𝑘𝑠𝑖 𝑙𝑑𝑐 = 366,2 𝑚𝑚

Maka panjang penyaluran tulangan dalam kondisi tarik 400 mm

Panjang kait 4 db + 4 db = 4(22) + 4(22) = 176 mm

214

Gambar 4. 45 Detail Penulangan Balok Anak (B2)

215

4.4.5 Perhitungan Penulangan Balok Bordes Perhitungan tulangan balok sloof : BB (30/50) As C

(3’-4) elevasi ±2.50. Berikut data-data perencanaan sloof, gambar portal As C, hasil output dan diagram gaya dalam dari program analisa stuktur, ketentuan perhitungan penulangan balok dengan metode SRPMM, perhitungan serta hasil akhir gambar penampang balok bordes adalah sebagai berikut :

Gambar 4. 46 Tampak Portal As C

a. Data-data perencanaan tulangan balok : Tipe balok :BB (30/50) As balok :As C (3’-4) Bentang balok (L balok) :3500 mm Dimensi balok (b balok) :300 mm Dimensi balok (h balok) :500 mm Bentang kolom (L kolom) :5000 mm Dimensi kolom (b kolom) :500mm Dimensi kolom (h kolom) :500 mm Kuat tekan beton (fc’) :29,05 MPa Kuat leleh tulangan lentur (fy) :400 MPa Kuat leleh tulangan geser (fyv) :240 MPa Kuat leleh tulangan puntir (fyt) :240 MPa Diameter tulangan lentur (D lentur) :22 mm

216

Diameter tulangan geser (∅ geser) :10 mm Diameter tulangan puntir (∅puntir) :10 mm Jarak spasi tulangan sejajar (S sejajar) :25mm

(SNI 03-2847-2013 pasal 7.6.1) Jarak spasi tulangan antar lapis :25 mm

(SNI 03-2847-2013 pasal 7.6.2) Tebal selimut beton (t decking) :40 mm





(SNI 03-2847-2013 pasal 9.3.2.(3)) Maka tinggi efektif balok :

- Untuk tulangan 1 lapis : d = h – decking – ϕsengkang – 1/2 ϕ tul lentur = 500 - 40 – 10 – (1/2 . 22) = 439 mm


Gambar 4. 47 Tinggi Efektif balok Bordes

217

d. Hasil output dan diagram gaya dalam dari analisa program analisis struktur : Setelah dilakukan analisa menggunakan program bantu analisis struktur, maka didapatkan hasil output dan diagram gaya dalam sehingga digunakan dalam proses perhitungan penulangan balok. Adapun dalam pengambilan hasil output dan diagram gaya dalam dari program analisis struktur yaitu gaya yang ditinjau harus ditentukan dan digunakan akibat dari beberapa macam kombinasi pembebanan. Kombinasi pembebanan yang digunakan terdiri dari kombinasi beban garvitasi dan kombinasi beban gempa








Untuk perhitungan tulangan balok, diambil momen terbesar dari beberapa kombinasi akibat beban gravitasi dan beban gempa.

218

Hasil Output Diagram Torsi

Kombinasi (1,2+0,2 Sds)DL+1,0LL−0,39 EQX−1,3 EQY Momen torsi = 41435413,3 Nmm Hasil Output Diagram Momen Lentur Tumpuan kiri :

Kombinasi (1,2+0,2 Sds)DL+1,0LL−1,3 EQX−0,39 EQY Momen tumpuan kiri = 168593626 Nmm Hasil Output Diagram Momen Lentur Tumpuan kanan :

Kombinasi (1,2+0,2 Sds)DL+1,0LL–0,39 EQX–1,3 EQY Momen tumpuan kanan = 140053922 Nmm Hasil Output Diagram Momen Lentur Lapangan :

Kombinasi (1,2+0,2 Sds)DL+1,0LL−1,3 EQX−0,39 EQY Momen lapangan = 36389505 Nmm

219


Kombinasi (1,2+0,2 Sds)DL+1,0LL+0,39 EQX+1,3 EQY Gaya geser = 113948,67 N Berdasar SNI 03-2847-2012 ps 21.3.4.2 Vu diambil tepat dari muka kolom sejarak 50 mm dari as kolom. Syarat Gaya aksial pada balok Balok harus memenuhi definisi komponen struktur lentur. Detail penulangan SRPMM harus memenuhi ketentuan ketentuan SNI 03-2847-2013 pasal 21.3.2, bila beban aksial tekan terfaktor pada komponen struktur tidak melebihi :


10=

300 𝑥 500 𝑥 29,05

10= 435750 𝑁

Berdasarkan analisa struktur, gaya aksial tekan akibat kombinasi (1,2+0,2 Sds)DL+1,0LL−1,3 EQX−0,39 EQY pada komponen struktur sebesar 35809,72 N < 435750 N.

Berdasarkan SNI 03-2847-2013, Pasal 21.3 mengenai Ketentuan perhitungan penulangan balok dengan menggunakan metode Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah (SRPMM).

220



Luasan yang diatasi oleh keliling luar irisan penampang beton Acp = b x h = 300 x 500 = 150000 mm²


221

Parameter luas irisan penampang beton Acp Pcp = 2 x (b + h) = 1600 mm Luas penampang dibatasi as tulangan sengkang Aoh = (bbalok – 2tdecking - 2∅ geser) x (hbalok -2tdecking - 2∅ geser) = (300-2.40)-2.10) x (500 –(2.40)-2.10) =80000 mm² Keliling penampang dibatasi as tulangan sengkang Poh= 2x ((bbalok - 2tdecking - 2∅geser)+(hbalok - 2tdecking - 2∅geser)) = 2 x((300-2.40)-2.10) + (500 –(2.40)-2.10)) = 1200 mm

4.4.5.1 Perhitungan Penulangan Puntir Berdasarkan hasil output diagram torsi pada program analisis struktur diperoleh momen puntir terbesar : Momen Puntir Ultimate Akibat Kombinasi (1,2+0,2 Sds)DL+1,0LL−0,39EQX−1,3EQY Tu = 41435413,3 Nmm Momen Puntir Nominal

𝑇𝑛 =𝑇𝑢

Ø

= 41435413 ,3

0,75

= 55247217,8 Nmm Pengaruh puntir dapat diabaikan bila momen puntir terfaktor Tu besarnya kurang daripada : 𝑇𝑢 𝑚𝑖𝑛 = Ø 0,083λ fc

𝐴𝑐𝑝 2

𝑃𝑐𝑝

= 0,75 x 0,083 x 1 x √29,05 x 150000 ²

1600

= 4718184,94 𝑁𝑚𝑚

222


𝐴𝑐𝑝 2

𝑃𝑐𝑝

= 0,75 x 0,33 x 1 x √29,05 x 150000 ²

1600

= 18759048,5 𝑁𝑚𝑚

Cek Pengaruh Momen Puntir Syarat : Tumin> Tu → tidak memerlukan tulangan puntir Tumin< Tu → memerlukan tulangan puntir Tumin< Tu 4718184,94 𝑁𝑚𝑚 < 41435413,3 Nmm (memerlukan tulangan puntir) Cek Kecukupan Penampang Menahan Momen Puntir Dimensi penampang harus memenuhi ketentuan 11.5.3.1 Sebagai berikut :

𝑉𝑢

𝐵𝑤. 𝑑

2

+ 𝑇𝑢. 𝑃𝑕

1,7 𝐴𝑜𝑕²

2

≤ Ø 𝑉𝑐

𝐵𝑤. 𝑑+ 0,66 fc

Dengan Vc dihitung dari persamaan berikut :

𝑉𝑐 = 0,17 𝑥 𝜆 𝑥 𝑓𝑐′𝑥𝑏𝑤 𝑥 𝑑 𝑉𝑐 = 0,17 𝑥 1 𝑥 29,05𝑥 300 𝑥 439 𝑉𝑐 = 120672,348 N

113948,67

300 . 439

2

+ 41435413,3 𝑥 1200

1,7 𝑥 80000²

2

≤ Ø 120672,348

300 . 439+ 0,66 29,05

2,57 ≤ 3,355 (memenuhi) Maka, penampang balok mencukupi untuk menahan momen puntir.

223

Tulangan Puntir Untuk Lentur Tulangan longitudinal tambahan yang diperlukan untuk menahan puntir sesuai dengan SNI 03-2847-2013 pasal 11.5.3.7 direncanakan berdasarkan persamaan berikut :

AL =𝐴𝑡

𝑠 𝑃𝑕

𝐹𝑦𝑡


Dengan 𝐴𝑡




𝑠𝑐𝑜𝑡 Ø


= 0,85 x 68400 = 58140 mm2

At

𝑠=

𝑇𝑛


= 55247217 ,8

2 𝑥 58140 𝑥 240 𝑥 𝑐𝑜𝑡 45

= 3,21 mm Maka tulangan puntir untuk lentur :

AL =𝐴𝑡

𝑠 𝑃𝑕

𝐹𝑦𝑡


𝐴𝑙 = 3,21 𝑥 1120 𝑥 240

400 𝑐𝑜𝑡2 45

= 821,31 𝑚𝑚² Sesuai dengan SNI 03-2847-2013 pasal 11.5.5.3 tulangan torsi longitudinal minimum harus dihitung dengan ketentuan :

224


𝐹𝑦−

𝐴𝑡

𝑠 𝑃𝑕

𝐹𝑦𝑡

𝐹𝑦

Dengan 𝐴𝑡


𝑓𝑦𝑡

0,175400

400= 0,175

Al min =0,42 29,05𝑥150000

400− 0,175 1120

240

400

Al min = 691,39 mm² Kontrol : Al perlu ≤ Almin maka gunakan Al min Alperlu ≥ Almin maka gunakan Alperlu 821,31 𝑚𝑚² ≥ 701,89 mm² (maka gunakan Alperlu) Maka dipakai tulangan puntir perlu sebesar 752,38mm² Luasan tulangan puntir untuk arah memanjang dibagi merata ke empat sisi pada penampang balok 𝐴𝑙

4=

752,38

4= 188,1 mm²

Penulangan torsi pada tulangan memanjang : pada sisi atas = disalurkan pada tulangan tarik balok pada sisi bawah = disalurkan pada tulangan tekan balok Maka masing sisi samping (kanan dan kiri) balok mendapat tambahan luasan tulangan puntir sebesar 376,19mm²

225

Jumlah tulangan pasang puntir longitudinal (sisi samping)

𝑛 =𝐴𝑠


𝑛 =376,19mm2

132,79 mm2

𝑛 = 2,83 ≈ 4 Dipasang tulangan puntir 4Ø13 Kontrol luasan tulangan pasang puntir 𝐴𝑠 pasang = 𝑛𝑥𝐿𝑢𝑎𝑠𝑎𝑛𝐷𝑝𝑢𝑛𝑡𝑖𝑟

= 4𝑥 0,25 𝜋 132

= 531,14mm2 Kontrol : As pasang ≥ As perlu 531,14mm2 ≥ 376,19mm2 (memenuhi) Sehingga dipasang tulangan puntir sisi samping (kanan dan kiri) di tumpuan dan lapangan sebesar 4Ø13.



𝑋𝑏 = 600


= 600

600+400 𝑥429

= 257,4 𝑚𝑚

Garis netral maksimum 𝑋𝑚𝑎𝑥 = 0,75 𝑥 𝑋b

= 0,75 𝑥 257,4 = 193,05 𝑚𝑚

226


= 500 − 439 = 61 𝑚𝑚



= 0,85𝑥 29,05𝑥 300𝑥 0,85𝑥 68 = 428167,95𝑁

Luas tulangan Tarik


= 428167 ,95

400

= 1070,42𝑚𝑚²

Momen nominal tulangan lentur tunggal 𝑀𝑛𝑐 = 𝐴𝑠𝑐𝑥𝐹𝑦𝑥 𝑑 −

𝛽1 𝑥 𝑋𝑟

2

= 1133,39 𝑥 400 𝑥 439 − 0,85 𝑥 68

2

= 175591676,3 Nmm

Momen lentur nominal (Mn) Mu tumpuan = 140053922,00 Nmm 𝑀𝑛 = 𝑀𝑢

Ø

𝑀𝑛 =140053922 ,00

0,9


Syarat : Mns > 0 →maka perlu tulangan lentur tekan Mns ≤ 0 → maka tidak perlu tulangan lentur tekan

227

Mns = Mn – Mnc =155615468,9 – 175591676,3 = -19976207,41 Nmm


Perencanaan Tulangan Lentur Tunggal 𝑚 =

𝐹𝑦

0,85 𝑓𝑐′=

400

0,85 𝑥 29,05= 16,20


𝐹𝑦=

1,4

400 = 0,0035

𝜌𝑏 = 0,85 𝑓𝑐 ′𝛽

𝐹𝑦+

600

600+𝑓𝑦

0,85 𝑥 29,05 𝑥 0,85

400+

600

600+400

0,0315 𝜌𝑚𝑎𝑥 = 0,75 𝑥 𝜌𝑏 = 0,75 x 0,0315 = 0,0236 𝑀𝑛 =

𝑀𝑢

𝜑 =

140053922 ,00

0,9 = 155615468,9 𝑁𝑚𝑚

𝑅𝑛 = 𝑀𝑛

𝑏 ,𝑑2 = 155615468 ,9

400 𝑥 439² = 2,691 N/mm²

𝜌 =1

𝑚 1 − 1 −

2𝑚 .𝑅𝑛

𝐹𝑦

=1

16,20 1 − 1 −

2 . 16,20 . 2,691

400

0,0071

Syarat : 𝜌 min <𝜌<𝜌𝑚𝑎𝑥 0,0035 < 0,0071< 0,0236 (Memenuhi) Luasan Perlu (As perlu) Tulangan Lentur Tarik

𝐴𝑠 = 𝜌. 𝑏. 𝑑 = 0,0071𝑥 300 𝑥 439 = 940,6𝑚𝑚²

228


𝐴𝑠𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = 𝐴𝑠 +𝐴𝑙

4

𝐴𝑠𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = 940,6 +752,4

4





𝑛 =1128 ,7 mm ²

380,286 𝑚𝑚 ²



As pasang = n pasang x luasan D lentur = 4 x 0,25 𝑥𝜋 x 22² = 1521,14 mm²

Kontrol : As pasang >As perlu 1521,14 mm² >1128,7mm² (memenuhi) Luasan pasang (As’) Tulangan Lentur Tekan


𝐴𝑠′ = 0,3 𝐴𝑠 = 0,3𝑥 1521,14 mm² = 456,34 mm²

229




𝑛 =456,34 mm ²

380,286 𝑚𝑚 ²





760,57 mm² > 456,34 mm² (memenuhi)



Kontrol tulangan tarik 𝑆 𝑡𝑎𝑟𝑖𝑘

=𝑏 − 2 𝑥 𝑡 𝑠𝑒𝑙𝑖𝑚𝑢𝑡 − 2 𝑥 𝐷 𝑔𝑒𝑠𝑒𝑟 − (𝑛𝑥Ø𝑏)

𝑛 − 1

𝑆 𝑡𝑎𝑟𝑖𝑘 =300 − 2 𝑥 40 − 2 𝑥 10 − (4𝑥22)

4 − 1

= 37,3 mm Smaks ≥ Ssyarat agregat 37,3 mm ≥ 25 mm (memenuhi)

230



𝑛 − 1

𝑆 𝑡𝑒𝑘𝑎𝑛 =300 − 2 𝑥 40 − 2 𝑥 10 − (2𝑥22)

2 − 1

= 156 mm Smaks ≥ Ssyarat agregat 156 mm ≥ 25 mm (memenuhi) Karena syarat jarak sejajar antar tulangan pada tulangan lentur tarik telah terpenuhi (S ≥ 25mm) , maka dipasang tulangan lentur tarik 1 lapis Cek syarat SRPMM untuk kekuatan lentur pada balok Kuat momen lentur positif balok pada muka kolom tidak boleh lebih kecil dari sepertiga kuat momen lentur negatif balok pada muka kolom. Baik kuat lentur negative maupun kuat lentur positif pada setiap irisan penampang di sepanjang bentang tidak boleh kurang dari seperlima kuat lentur yang terbesar yang disediakan pada kedua muka muka kolom di kedua ujung kompone tersebut. M lentur tumpuan (+) ≥ 1/3 x M lentur tumpuan (−)

[SNI 03-2847-2013, Pasal 21.3.4.(1)] Maka berdasarkan pengecekan ini dilakukan dengan meninjau tulangan pasang. As pasang = n pasang x luasan D lentur

= 4 x 0,25 𝑥𝜋 x 22 = 1521,14 mm²

As’ pasang = n pasang x luasan D lentur = 2 x 0,25 𝑥𝜋 x 22 = 760,57 mm²

𝑀𝑙𝑒𝑛𝑡𝑢𝑟𝑡𝑢𝑚𝑝𝑢𝑎𝑛 (+) ≥ 1/3 𝑀𝑙𝑒𝑛𝑡𝑢𝑟𝑡𝑢𝑚𝑝𝑢𝑎𝑛 (−) 760,57 mm² ≥ 1/3 x 1521,14 mm² 760,57 mm² ≥ 507,05 mm² (memenuhi)

231


𝐴𝑠 .𝐹𝑦

0,85 𝑥 𝑓𝑐 ′ 𝑥 𝑏

𝑎 = 1521 ,14 𝑥 400

0,85 𝑥 29,05 𝑥 300


𝑎

2

1521,14 𝑥 400 𝑥 439 −82,14

2

236039413,62 Nmm Cek : Mn pasang > Mn perlu

242123985,05 Nmm >155615468,89 𝑁𝑚𝑚 (Memenuhi)

Jadi, penulangan lentur untuk balok bordes (30/50) As C (3’-4) pada daerah tumpuan kanan dipakai tulangan tarik 4 D22 dan tulangan tekan 2 D22 dengan susunan sebagai berikut:


DAREAH TUMPUAN KIRI

DAREAH TUMPUAN KIRI


𝑋𝑏 = 600


= 600

600+400 𝑥439

= 263,4𝑚𝑚

232

Garis netral maksimum 𝑋𝑚𝑎𝑥 = 0,75 𝑥𝑋b

= 0,75 𝑥 263,4 = 197,6𝑚𝑚


= 500 𝑥 439 = 61 𝑚𝑚

Garis netral rencana (asumsi) 𝑋𝑟𝑒𝑛𝑐𝑎𝑛𝑎 = 68𝑚𝑚


= 0,85𝑥 29,05𝑥 300𝑥 0,85𝑥 68 = 428167,95𝑁

Luas tulangan Tarik


= 428167 ,95

400

= 1070,42𝑚𝑚²


𝛽1 𝑥 𝑋𝑟

2

= 1070,42𝑥 400 𝑥 439 − 0,85 𝑥 68

2

= 175591676,3 Nmm


Ø

𝑀𝑛 =168593626

0,9

𝑀𝑛 = 187326251,11 𝑁𝑚𝑚

233

Cek momen nominal tulangan lentur rangkap


= 187326251,11 – 175591676,3 = 11734574,8 Nmm

Maka, Mns ≥ 0 Mns = 11734574,8 Nmm > 0 (perlu tulangan lentur tekan) Sehingga untuk analisis selanjutnya digunakan perhitungan penulangan lentur tekan



𝑑−𝑑 ′ =11734574 ,8

439−61= 31043,85 𝑁

Kontrol tulangan tekan leleh 𝑓𝑠′ = 1 −

𝑑 ′

𝑋 𝑥 600 = 1 −

61

68 𝑥 600 = 61,765 Mpa


Karena :

𝑓𝑠′ < 𝑓𝑦 61,765 < 400 Maka Tidak Leleh 𝑓𝑠′ =61,765 𝑀𝑝𝑎


𝐶𝑠′

𝑓𝑠′ −0,85𝑓𝑐′=

31043,85

61,765−(0,85 𝑥 29,05)

= 502,6 𝑚𝑚²


𝑓𝑦=

31043,85

400 = 77,6 mm²

234

Tulangan perlu : 𝐴𝑠 = 𝐴𝑠𝑐 + 𝐴𝑠𝑠 = 1070,42 + 77,6 =1148 mm² 𝐴𝑠′ = 𝐴𝑠′ = 502,6 mm²



4

𝐴𝑠𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = 1148 +752,4

4





𝑛 =1336 ,1 mm ²

380,286 𝑚𝑚 ²



As pasang = n pasang x luasan D lentur = 4 x 0,25 𝑥𝜋 x 22 = 1521,14 mm2

Kontrol : As pasang > As perlu 1521,14mm2 > 1336,1mm2 (memenuhi) Luasan pasang (As’) Tulangan Lentur Tekan 𝐴𝑠′ =502,6 mm2

Jumlah Tulangan Lentur Tekan Pakai (Sisi Bawah)



𝑛 =502,6

380,286

𝑛 = 1,3 ≈ 2 buah Dipasang tulangan lentur 2 D22

235

Kontrol Luasan Tulangan Lentur Tekan Pasang (Sisi Bawah)

As’ pasang = n pasang x luasan D lentur = 2 x 0,25 𝑥𝜋 x 222

= 760,57 mm2

Kontrol : As pasang > As perlu 760,57 mm2 > 502,6 mm2 (memenuhi) Kontrol Jarak Spasi Tulangan Pakai



𝑆𝑚𝑎𝑥 =𝑏 − 2 𝑥 𝑡 𝑠𝑒𝑙𝑖𝑚𝑢𝑡 − 2 𝑥 𝐷 𝑔𝑒𝑠𝑒𝑟 − (𝑛𝑥Ø𝑏)

𝑛 − 1

𝑆𝑚𝑎𝑥 =300 − 2 𝑥 40 − 2 𝑥 10 − (4𝑥22)

4 − 1


Kontrol tulangan tekan 𝑆𝑚𝑎𝑥 =

𝑏 − 2 𝑥 𝑡 𝑠𝑒𝑙𝑖𝑚𝑢𝑡 − 2 𝑥 𝐷 𝑔𝑒𝑠𝑒𝑟 − (𝑛𝑥Ø𝑏)

𝑛 − 1

𝑆𝑚𝑎𝑥 =300 − 2 𝑥 40 − 2 𝑥 10 − (2𝑥22)

2 − 1

= 156 mm Smaks ≥ Ssyarat agregat 156 mm ≥ 25 mm (memenuhi)

236

Karena syarat jarak sejajar antar tulangan pada tulangan lentur tarik telah terpenuhi (Smax ≤ 25mm) , maka dipasang tulangan lentur tarik 1 lapis Cek syarat SRPMM untuk kekuatan lentur pada balok Kuat momen lentur positif balok pada muka kolom tidak boleh lebih kecil dari sepertiga kuat momen lentur negatif balok pada muka kolom.Baik kuat lentur negative maupun kuat lentur positif pada setiap irisan penampang di sepanjang bentang tidak boleh kurang dari seperlima kuat lentur yang terbesar yang disediakan pada kedua muka muka kolom di kedua ujung kompone tersebut. M lentur tumpuan (+) ≥ 1/3 x M lentur tumpuan (−)

[SNI 03-2847-2013, Pasal 21.3.4.(1)]


= 4 x 0,25 𝑥𝜋 x 222

= 1521,14 mm² As’ pasang = n pasang x luasan D lentur

= 2 x 0,25 𝑥𝜋 x 22 = 760,57 mm²

𝑀𝑙𝑒𝑛𝑡𝑢𝑟𝑡𝑢𝑚𝑝𝑢𝑎𝑛 (+) ≥ 1/3 𝑀𝑙𝑒𝑛𝑡𝑢𝑟𝑡𝑢𝑚𝑝𝑢𝑎𝑛 (−) 760,57 mm² ≥ 1/3 x1521,14 mm² 760,57 mm² ≥ 507,05 mm² (memenuhi)


𝐴𝑠 .𝐹𝑦 −(𝐴𝑠′ .𝑓𝑠′ )

0,85 𝑥 𝑓𝑐 ′ 𝑥 𝑏

𝑎 = 1521,14 𝑥 400 −(760,57 𝑥 61,76)

0,85 𝑥 29,05 𝑥 300

𝑎 75,8 mm

237

𝑀𝑛 𝑝𝑎𝑠𝑎𝑛𝑔 = 𝐴𝑠. 𝐹𝑦 𝑥 𝑑 −

𝑎

2

= 1521,14 𝑥 400 𝑥 439 −75,8

2

= 244053259,73 Nmm

Cek : 𝜃Mn pasang > Mn perlu 244053259,73Nmm >187326251,11 𝑁𝑚𝑚 (Memenuhi)

Jadi, penulangan lentur untuk balok bordes (BB) (30/50) As 10 (C-D) pada daerah tumpuan kiri dipakai tulangan tarik 4 D22 dan tulangan tekan 2 D22 dengan susunan sebagai berikut:


DAERAH LAPANGAN


𝑋𝑏 = 600


= 600

600+400 𝑥439

= 263,4 mm

Garis netral maksimum 𝑋𝑚𝑎𝑥 = 0,75 𝑥𝑋

= 0,75 𝑥263,4 = 197,6 𝑚𝑚

238


= 600 − 439 = 61 𝑚𝑚



= 0,85𝑥 29,05𝑥 400𝑥 0,85𝑥 61 = 428167,95𝑁

Luas tulangan Tarik


= 428167 ,95

400

= 1070,42𝑚𝑚²


𝛽1 𝑥 𝑋𝑟

2

= 1070,42𝑥 400 𝑥 439 − 0,85 𝑥 61

2

= 175591676,3 Nmm

Momen lentur nominal (Mn) Mu lapangan = 36389505 Nmm 𝑀𝑛 = 𝑀𝑢

Ø

𝑀𝑛 =36389505

0,9


Syarat : Mns > 0 →maka perlu tulangan lentur tekan

239

Mns ≤ 0 → maka tidak perlu tulangan lentur tekan Mns = Mn – Mnc

=404332783,3 – 175591676,3 = -135158892,9 Nmm



𝐹𝑦

0,85 𝑓𝑐′=

400

0,85 𝑥 29,05= 16,20


𝐹𝑦=

1,4

400 = 0,0035

𝜌𝑏 = 0,85 𝑓𝑐 ′𝛽

𝐹𝑦+

600

600+𝑓𝑦

0,85 𝑥 29,05 𝑥 0,85

400+

600

600+400

0,0315 𝜌𝑚𝑎𝑥 = 0,75 𝑥 𝜌𝑏 = 0,75 x 0,0315 = 0,0236 𝑀𝑛 =

𝑀𝑢

𝜑 ==36389505

0,9= 404332783,3 𝑁𝑚𝑚

𝑅𝑛 = 𝑀𝑛

𝑏 ,𝑑2 =404332783 ,3

400 𝑥 439² = 0,699 N/mm²

𝜌 =1

𝑚 1 − 1 −

2𝑚 .𝑅𝑛

𝐹𝑦

=1

16,20 1 − 1 −

2 . 16,20 . 0,699

400

0,0018

Syarat : 𝜌 min <𝜌<𝜌𝑚𝑎𝑥 0,0035 < 0,0018< 0,0236 (tidak Memenuhi)

Maka memakai 𝜌= 𝜌 min

Luasan Perlu (As perlu) Tulangan Lentur Tarik

240

𝐴𝑠 = 𝜌. 𝑏. 𝑑 = 0,0035𝑥 300 𝑥 439 = 460,95𝑚𝑚²



4

𝐴𝑠𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = 460,95+752,4

4





𝑛 =649,05 mm ²

380,286 𝑚𝑚 ²

𝑛 1,7 ≈ 2 Dipasang tulangan lentur 2 D22 Direncanakan Tulangan dipasang 1 lapis : Kontrol luasan Tulangan Lentur Tarik Pasang (Sisi Atas)


Kontrol : As pasang >As perlu 760,57mm²>649,05mm² (memenuhi) Luasan pasang (As’) Tulangan Lentur Tekan


𝐴𝑠′ = 0,3 𝐴𝑠 = 0,3𝑥760,57mm² = 228,17 mm²

241




𝑛 =228,17 mm ²

380,286 𝑚𝑚 ²





760,57 mm² >228,17mm² (memenuhi)





𝑛 − 1

𝑆𝑚𝑎𝑥 =300 − 2 𝑥 40 − 2 𝑥 10 − (2𝑥22)

2 − 1




𝑛 − 1

242

𝑆𝑚𝑎𝑥 =300 − 2 𝑥 40 − 2 𝑥 10 − (2𝑥22)

2 − 1

= 156 mm Smaks ≥ Ssyarat agregat 156 mm ≥ 25 mm (memenuhi) Karena syarat jarak sejajar antar tulangan pada tulangan lentur tarik telah terpenuhi (Smax ≤ 25mm) , maka dipasang tulangan lentur tarik 1 lapis Cek syarat SRPMM untuk kekuatan lentur pada balok Kuat momen lentur positif balok pada muka kolom tidak boleh lebih kecil dari sepertiga kuat momen lentur negatif balok pada muka kolom.Baik kuat lentur negative maupun kuat lentur positif pada setiap irisan penampang di sepanjang bentang tidak boleh kurang dari seperlima kuat lentur yang terbesar yang disediakan pada kedua muka muka kolom di kedua ujung kompone tersebut. M lentur Lapangan (+) ≥ 1/5 x M lentur tumpuan (−)

[SNI 03-2847-2013, Pasal 21.3.4.(1)]

Maka berdasarkan pengecekan ini dilakukan dengan meninjau tulangan pasang. As pasang Tumpuan = n pasang x luasan D lentur

= 4 x 0,25 𝑥𝜋 x 22 = 1521,14 mm²

As’ pasang Lapangan = n pasang x luasan D lentur = 2 x 0,25 𝑥𝜋 x 22 = 760,57 mm²

𝑀𝑙𝑒𝑛𝑡𝑢𝑟Lapangan (+) ≥ 1/5𝑀𝑙𝑒𝑛𝑡𝑢𝑟𝑡𝑢𝑚𝑝𝑢𝑎𝑛 (−) 760,57 mm² ≥ 1/5x 1521,14 mm² 760,57 mm² ≥ 304,2 mm²(memenuhi)

243


𝐴𝑠 .𝐹𝑦

0,85 𝑥 𝑓𝑐 ′ 𝑥 𝑏

𝑎 = 760,57 𝑥 400

0,85 𝑥 29,05 𝑥 300


𝑎

2

760,57.𝑥 400 𝑥 439 −41,07

2

127309167,69Nmm

Cek : 𝜃Mn pasang > Mn perlu

127309167,69 Nmm > 40432783,3𝑁𝑚𝑚 (Memenuhi)

Jadi, penulangan lentur untuk balok bordes (30/50) As 10 (C-D) pada daerah lapangan dipakai tulangan tarik 2D22 dan tulangan tekan 2D22 dengan susunan sebagai berikut:



Tipe balok : BS (40/60) Dimensi balok (b balok) : 400 mm Dimensi balok (h balok) : 600 mm Kuat tekan beton (fc’) : 29,05 MPa Kuat leleh tul. geser (fyv) : 240 MPa Diameter tul. geser (∅ geser) : 10 mm β1 : 0,85 Faktor reduksi geser (ϕ) : 0,75 Berdasarkan perhitungan tulangan lentur pada BS (40/60) As 10 (C-D), diperoleh :

244

Momen Tulangan Terpasang

Gambar 4. 50 Gaya Geser Balok SRPMM




0,85 𝑥 𝑓𝑐 ′ 𝑥 𝑏

𝑎 = 1521 ,14 𝑥 400

0,85 𝑥 29,05 𝑥 300


𝑎

2

1521,14 𝑥 400 𝑥 439 −82,14

2

242123985,05Nmm

245

Momen Nominal Kanan Momen nominal kiri diperoleh dari hasil

perhitungan tulangan lentur tumpuan kiri dengan luasan tulangan sebagai berikut : As pakai tulangan tarik 4 D22 = 1521,14mm2 As pakai tulangan tekan 2 D22 = 760,57 mm2


0,85 𝑥 𝑓𝑐 ′ 𝑥 𝑏

𝑎 = 1521 ,14 𝑥 400

0,85 𝑥 29,05 𝑥 300

𝑎 82,14 mm 𝑀𝑛𝑟 𝑝𝑎𝑠𝑎𝑛𝑔 = 𝐴𝑠′.𝐹𝑦 𝑥 𝑑 −

𝑎

2

760,57 𝑥 400 𝑥 439 −82,14

2

= 127309167,69 Nmm

Berdasarkan hasil output dan diagram gaya dalam akibat kombinasi (1,2+0,2 Sds)DL+1,0LL-0,39 EQX-1,3 EQY didapatkan : Gaya geser terfaktor Vu = 113948,67 N Pembagian wilayah geser balok

Dalam perhitungan tulangan geser (sengkang) pada balok, wilayah balok dibagi menjadi 3 wilayah yaitu : - Wilayah 1dan 3 (daerah tumpuan), ¼ bentang - Wilayah 2 (daerah lapangan) , dimulai dari wilayah 1 atau 3 sampai ke ½ bentang balok.

(SNI 03-2847-2013 Pasal 21.3.4.2) Syarat kuat tekan beton (fc’) nilai √𝑓𝑐′ yang digunakan tidak boleh melebihi 8,3 MPa 𝑓𝑐′ < 8,3 𝑀𝑝𝑎 30 < 8,3 𝑀𝑝𝑎 5, 478 𝑀𝑝𝑎 < 8,3 𝑀𝑝𝑎 (memenuhi)

(SNI 03-2847-2013 Pasal 11.1.2)

246


(SNI 03-2847-2013 Pasal 11.2.1.1)

Kuat Geser Tulangan Geser 𝑉𝑠 𝑚𝑖𝑛 = 0,33 𝑥 𝑏 𝑥 𝑑 = 0,33 x 300 x 439 = 43461 N 𝑉𝑠 𝑚𝑎𝑥 = 0,33 𝑥 𝑓𝑐′ 𝑥 𝑏 𝑥 𝑑 = 0,33 𝑥 29,05 𝑥 300 𝑥 439 = 234246,323 N 2𝑉𝑠 𝑚𝑎𝑥 = 0,66 𝑥 𝑓𝑐′ 𝑥 𝑏 𝑥 𝑑 = 0,66 𝑥 29,05 𝑥 300 𝑥 439

= 468492,64 N

Penulangan Geser Balok Bordes 1. Pada Wilayah 1 dan 3 (Daerah Tumpuan)

Gaya geser diperoleh dari :

𝑉𝑢1 =𝑀𝑛𝑟 + 𝑀𝑛𝑟

𝑙𝑛+

𝑊𝑢 + 𝑙𝑛

2


𝑙𝑛+ 𝑉𝑢

(SNI 03-2847-2013, Pasal 21.3.4) Dimana :

Vu1 = Gaya geser pada muka perletakan Mnl = Momen nominal aktual balok daerah tumpuan


(kanan) ℓn = Panjang bersih balok

Maka :

247

𝑉𝑢1 =242123985,05 + 127309167,69

3000+ 113948,67

𝑉𝑢1 = 206306,96 𝑁 Periksa kodisi geser pada penampang balok : Kondisi 1 (Tidak perlu tulangan geser) Vu ≤ 0,5 x Ø x Vc 206306,96 𝑁𝑁 ≤ 45252,13 N (Tidak Memenuhi) Kondisi 2 (Tulangan geser minimum) 0,5 x Ø x Vc ≤ Vu ≤ Ø x Vc 45252,13 N ≤ 206306,96 𝑁 𝑁 ≤ 90504,26 N (Tidak Memenuhi)

Kondisi 3 (Tulangan geser minimum) Ø x Vc ≤ Vu ≤ Ø (Vc +Vs min) 90504,26 N≤ 206306,96 𝑁 𝑁 ≤ 123100,01 𝑁 (Tidak Memenuhi) Kondisi 4 (Tulangan geser) Ø (Vc +Vs min)≤ Vu ≤ Ø (Vc +Vs max) 123100,01 𝑁 ≤ 206306,96 𝑁 ≤ 266189,00 N (Memenuhi) Kondisi 5 (Tulangan geser) Ø (Vc +Vs max) ≤ Vu ≤ Ø (Vc + 2Vs max) 266189,00 N ≤ 206306,96 𝑁 ≤ 441873,7 N ( Tidak Memenuhi) Maka perencanaan penulangan geser balok diambil berdasarkan Kondisi 5.


Ø

𝑉𝑠 𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 =206306,96 𝑁 − 0,75 𝑥 120672,348 𝑁

0,75

𝑉𝑠 𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = 154403,6 N

248





𝑆𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = 157,14 𝑥 240 𝑥 439

252033,58


𝑑


(SNI 03-2847-2013, Pasal 11.4.5) 100 𝑚𝑚 <

439


100 𝑚𝑚 < 600 𝑚𝑚 (memenuhi) Sehingga dipakai tulangan geser Ø 10-100

Cek Persyaratan SRPMM Untuk Kekuatan Geser Balok Pada kedua ujung komponen struktur lentur tersebut harus di pasang sengkang sepanjang jarak dua kali komponen struktur diukur dari muka perletakan ke arah tengah bentang.Sengkang pertama dipasang pada jarak tidak lebih dari 50 mm dari muka perletakan. Spasi maksimum sengkang tidak boleh melebihi : a) d/4 b) Delapan kali diameter tulangan longitudinal c) 24 kali diameter sengkang dan d) 300 mm

249

SNI 03-2847-2013 Pasal 21.3.4.(2) b) Spakai < 𝑑

4

100 mm < 439

4

100 mm < 110 mm (memenuhi)

c) Spakai < 8 x D lentur 100 mm < 8 x 22 100 mm < 176 mm (memenuhi)

d) Spakai < 24 x D sengkang 100 mm < 8 x 10 100 mm < 240 mm (memenuhi)

e) Spakai < 300 mm 100 mm < 300 mm (memenuhi)

Jadi penulangan geser balok bordes BB (30/50) pada wilayah 1 dan 3 (daerah tumpuan) dipasang Ø 10-100 dengan sengkang 2 kaki

2. Pada Wilayah Lapangan Gaya geser diperoleh dari metode perbandingan

segitiga,dengan perhitungan sebagai beriku : 𝑉𝑢2

1

2𝑙𝑛 − 2𝑕

= 𝑉𝑢 11

2𝑙𝑛


1

2ln − 2𝑕)

1

2𝑙𝑛

𝑉𝑢2 =206306,96 𝑥 (

1

2𝑥 3000− 2 𝑥 500)

1

2 𝑥 3000

𝑉𝑢2 = 68768,99 N

250

Periksa kodisi geser pada penampang balok : Kondisi 1 (Tidak perlu tulangan geser) Vu ≤ 0,5 x Ø x Vc 68768,99 N ≤ 45252,13 N (Tidak Memenuhi) Kondisi 2 (Tulangan geser minimum) 0,5 x Ø x Vc ≤ Vu ≤ Ø x Vc 45252,13 N ≤ 68768,99 N ≤ 90504,26 N (Memenuhi) Kondisi 3 (Tulangan geser minimum) Ø x Vc ≤ Vu ≤ Ø (Vc +Vs min) 90504,26 N≤ 68768,99 N ≤ 123100,01 N ( Tidak Memenuhi) Kondisi 4 (Tulangan geser) Ø (Vc +Vs min)≤ Vu ≤ Ø (Vc +Vs max) 123100,01 N≤ 68768,99 N ≤ 266189 N (Tidak Memenuhi) Kondisi 5 (Tulangan geser) Ø (Vc +Vs max) ≤ Vu ≤ Ø (Vc + 2Vs max) 266189 N≤ 93176,48 N ≤ 441873,746 N (Tidak Memenuhi) Maka perencanaan penulangan geser balok diambil berdasarkan Kondisi 3. 𝑉𝑠 𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = 𝑉𝑠 𝑚𝑖𝑛 𝑉𝑠 𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 =43461 N Direncanakan menggunakan tulangan geser Ø10 mm dengan 2 kaki, maka luasan tulangan geser adalah : 𝐴𝑣 = 0,25 𝜋 𝑑2 𝑥 𝑛 𝑘𝑎𝑘𝑖 𝐴𝑣 = 0,25 𝜋 102 𝑥 2 𝑘𝑎𝑘𝑖 𝐴𝑣 = 157,14 mm2

251




𝑆𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = 157,14 𝑥 240 𝑥 439

43461 N


𝑑


(SNI 03-2847-2013, Pasal 11.4.5) 200 𝑚𝑚 <

439



SNI 03-2847-2013 Pasal 21.3.4.(3)

f) Spakai < 𝑑

2

200mm < 439

2


Jadi penulangan geser balok bordes BB (30/50) pada wilayah 2 (daerah lapangan) dipasang Ø 10-200 dengan sengkang 2 kaki

252

4.4.5.4 Perhitungan Panjang Penyaluran Tulangan Gaya tarik dan tekan pada tulangan di setiap

penampang komponen struktur beton bertulang harus disalurkan pada masing masing sisi penampang melalui penyaluran tulangan. Adapun perhitungan penyaluran tulangan berdasarkan SNI 03-2847-2013 pasal 12.

Penyaluran Tulangan Dalam Kondisi Tarik Penyaluran tulangan dalam kondisi tarik dihitung berdasarkan SNI 03-2847-2013 pasal 12.2.3. dan faktor modifikasi dari pasal 12.2.4. dan pasal 12.2.5. Panjang penyaluran untuk batang ulir dan kawat dalam kondisi tarik tidak boleh kurang dari 300 mm.

[SNI 03-2847-2013 pasal 12.2.1]


𝑙𝑑 = 𝑓𝑦



𝐷𝑏

𝑑𝑏

Dimana, 𝑓𝑐′ = kuat tekan beton (29,05 Mpa) 𝑓𝑦 = kuat leleh tulangan (400 Mpa) Ψ𝑡 = faktor lokasi penulangan (1,3) Ψ𝑒 = faktor pelapis (1,5) Ψ𝑠 = faktor ukuran tulangan (1,0) 𝜆 = faktor beton agregat ringan (1,0) 𝑑𝑏= diameter nominal tulangan (22) Cb = Yang lebih kecil :

a) Jarak pusat tulangan ke permukaan beton terdekat Cb = decking + sengkang + (½ x D lentur) Cb = 50 mm + 10 mm + (½ x 22 mm) Cb = 71 mm

253

b) Setangah spasi pusat ke pusat batang tulangan Cb = Smax + (½ x D lentur)+ (½ x D lentur) Cb = 25 mm + (½ x 22mm) +(½ x 22mm) Cb = 47 mm

Ktr = Indek tulangan tranfersal (0)

𝑙𝑑 = 400

1,1 𝑥 1 𝑥 29,05′

1,3 𝑥 1,5 𝑥 1,061+0

22

𝑥 22

𝑙𝑑 =1038,9 mm Syarat : ld > 300 mm 1038,9mm > 300 mm (memenuhi) 1354,8 mm > 300 mm (memenuhi)

Perhitungan Reduksi Panjang Penyaluran : Reduksi dalam ld diizinkan bila tulangan pada


[SNI 03-2847-2013 pasal 12.2.5]




1901,43 𝑥 1354,5 𝑚𝑚

𝑅𝑒𝑑𝑢𝑘𝑠𝑖 𝑙𝑑 = 1171,4 𝑚𝑚 Maka panjang penyaluran tulangan dalam kondisi tarik 1200 mm Penyaluran Tulangan Berkait Dalam Kondisi Tarik

Panjang penyaluran untuk batang tulangan ulir dalam kondisi tarik yang diakhiri kait standart ldh ditentukan dari SNI 03-2847-2013 pasal 12.5.2. dan faktor modifikasi dari pasal 12.5.3. Tetapi tidak boleh kurang dari 8db dan 150 mm

[SNI 03-2847-2013 pasal 12.5.1]

254

Detail batang tulangan berkait untuk penyaluran kait standart




Dimana, 𝑓𝑐′ = kuat tekan beton (29,05 Mpa) 𝑓𝑦 = kuat leleh tulangan (400 Mpa) Ψ𝑒 = faktor pelapis (1,2) 𝜆 = faktor beton agregat ringan (1,0)db = diameter nominal tulangan (22)

𝑙𝑑𝑕 = 0,24 𝑥 1,2 𝑥 400

1,0 𝑥 29,05 𝑥 22

𝑙𝑑𝑕 = 470 mm

Perhitungan Reduksi Penyaluran Kait:

Reduksi dalam ldh harus diizinkan untuk dikalikan faktor faktor sesuai dengan SNI 03-2847-2013 pasal 12.5.3.


255

Untuk kait 90 derajat dikalikan 0,8 [SNI 03-2847-2013 pasal 12.5.3 (b)]

𝑙𝑑𝑕𝑟𝑒𝑑𝑢𝑘𝑠𝑖 = 𝑙𝑑𝑕 𝑥 0,8 𝑙𝑑𝑕𝑟𝑒𝑑𝑢𝑘𝑠𝑖 = 470 x 0,8 𝑙𝑑𝑕𝑟𝑒𝑑𝑢𝑘𝑠𝑖 = 376 mm ≈ 400 mm

Syarat : 8 db = 176 mm < 400 (memenuhi) 150 mm= 150 mm < 400 (memenuhi)

Maka panjang penyaluran kait tulangan dalam kondisi tarik 400 mm

Panjang kait 12db = 12(22) = 264mm

Penyaluran Tulangan Dalam Kondisi Tekan Penyaluran tulangan dalam kondisi tekan ldc

dihitung berdasarkan SNI 03-2847-2013 pasal 12.3.2. dan faktor modifikasi dari pasal 12.3.3. Tetapi tidak boleh kurang dari 200 mm.

[SNI 03-2847-2013 pasal 12.2.1]

Perhitungan Reduksi Panjang Penyaluran : Untuk batang tulangan ulir ldc harus diambil

sebesar yang terbesar dari :

a. 𝑙𝑑𝑐 = 0,24 𝑥 𝑓𝑦


𝑙𝑑𝑐 = 0,24 𝑥 400

1,0 𝑥 29,05 𝑥 22

𝑙𝑑𝑐 = 392 𝑚𝑚

b. 𝑙𝑑𝑐 = 0,043 𝑓𝑦 𝑑𝑏 𝑙𝑑𝑐 = 0,043 𝑥 400 𝑥 22 𝑙𝑑𝑐 = 378 𝑚𝑚 Maka ldc dipilih 392 mm

256

Perhitungan Reduksi Panjang Penyaluran :

Reduksi dalam ldc diizinkan bila tulangan pada komponen struktur lentur melebihi yang diperlukan.

[SNI 03-2847-2013 pasal 12.3.3]




760,57 𝑥 392 𝑚𝑚

𝑅𝑒𝑑𝑢𝑘𝑠𝑖 𝑙𝑑𝑐 = 294 𝑚𝑚

Panjang kait 4 db + 4 db = 4(22) + 4(22) = 176 mm

Gambar 4. 52 Detail Penulangan Balok Bordes (BB)

257

4.5 Perhitungan Struktur Primer 4.5.1 Perhitungan Penulangan Sloof Perhitungan tulangan balok sloof : BS (40/60) As 2 (B-C) elevasi ± 0.00. Berikut data-data perencanaan sloof, gambar denah sloof, hasil output dan diagram gaya dalam dari program analisa stuktur, ketentuan perhitungan penulangan balok dengan metode SRPMM, perhitungan serta hasil akhir gambar penampang balok sloof adalah seb sebagai berikut :

Gambar 4. 53 Denah Sloof

a. Data-data perencanaan tulangan sloof :

Tipe balok :BS (40/60) As balok :As 10 (C-D) Bentang balok (L balok) :8000 mm Dimensi balok (b balok) :400 mm Dimensi balok (h balok) :600 mm Bentang kolom (L kolom) :5000 mm Dimensi kolom (b kolom) :500 mm Dimensi kolom (h kolom) :500 mm

258

Kuat tekan beton (fc’) :29,05 MPa Kuat leleh tulangan lentur (fy) :400 MPa Kuat leleh tulangan geser (fyv) :240 MPa Kuat leleh tulangan puntir (fyt) :240 MPa Diameter tulangan lentur (D lentur) :22 mm Diameter tulangan geser (∅ geser) :10 mm Diameter tulangan puntir (∅puntir) :13 mm Jarak spasi tulangan sejajar (S sejajar) :25 mm

(SNI 03-2847-2013 pasal 7.6.1) Jarak spasi tulangan antar lapis :25 mm

(SNI 03-2847-2013 pasal 7.6.2) Tebal selimut beton (t decking) :50 mm

(SNI 03-2847-2013 pasal 7.7.1.(c)) Faktor β1 :0,85

(SNI 03-2847-2013 pasal 10.2.7.(3)) Faktor reduksi kekuatan lentur (ϕ) :0,9

(SNI 03-2847-2013 pasal 9.3.2.(1)) Faktor reduksi kekuatan geser (ϕ) :0,75

(SNI 03-2847-2013 pasal 9.3.2.(3)) Faktor reduksi kekuatan puntir (ϕ) :0,75

(SNI 03-2847-2013 pasal 9.3.2.(3))

Maka tinggi efektif sloof : - Untuk tulangan 1 lapis :

d = h – decking – ϕsengkang – 1/2 ϕ tul lentur = 600 - 50 – 10 – (1/2 . 22) = 529 mm d’ = decking + ϕsengkang +1/2 ϕ tul lentur = 50 + 10 + (1/2 . 22) = 71 mm

259

Gambar 4. 54 Tinggi efektif Sloof

a. Hasil output dan diagram gaya dalam dari analisa program analisis struktur :

Setelah dilakukan analisa menggunakan program bantu analisis struktur, maka didapatkan hasil output dan diagram gaya dalam sehingga digunakan dalam proses perhitungan penulangan balok. Adapun dalam pengambilan hasil output dan diagram gaya dalam dari program analisis struktur yaitu gaya yang ditinjau harus ditentukan dan digunakan akibat dari beberapa macam kombinasi pembebanan. Kombinasi pembebanan yang digunakan terdiri dari kombinasi beban garvitasi dan kombinasi beban gempa






260



Untuk perhitungan tulangan balok, diambil momen terbesar dari beberapa kombinasi akibat beban gravitasi dan beban gempa. Hasil Output Diagram aksial Kiri (Frame 438) (As 2-B)

Kombinasi (1,2D+1,6 LL) Aksial = 1607395,73 N Hasil Output Diagram aksial Kanan (Frame 450) (As 2-C)

Kombinasi (1,2D+1,6 LL) Aksial = 2001731,12 N Hasil Output Diagram Torsi

Kombinasi (1,2+0,2 Sds)DL+1,0LL−0,39 EQX−1,3 EQY Momen torsi = 2441834,4 Nmm

Hasil Output Diagram Momen Lentur

261

Kombinasi (1,2+0,2 Sds)DL+1,0LL-0,39 EQX-1,3 EQY Momen torsi = 144372730Nmm Hasil Output Diagram Gaya Geser

Kombinasi (1,2+0,2 Sds)DL+1,0LL+0,39 EQX+1,3 EQY Momen torsi = 159285,4 N Berdasar SNI 03-2847-2012 ps 21.3.4.2 Vu diambil tepat dari muka kolom sejarak 50 mm dari as kolom.

b. Syarat Gaya aksial pada balok Balok harus memenuhi definisi komponen struktur lentur. Detail penulangan SRPMM harus memenuhi ketentuan ketentuan SNI 03-2847-2013 pasal 21.3.2, bila beban aksial tekan terfaktor pada komponen struktur tidak melebihi :


10=

400 𝑥 600 𝑥 29,05

10= 697200 𝑁

Berdasarkan analisa struktur, gaya aksial tekan akibat kombinasi (1,2+0,2 Sds)DL+1,0LL+0,39 EQX+1,3 EQY pada komponen struktur sebesar 118958,64 N < 697200 N.

Berdasarkan SNI 03-2847-2013, Pasal 21.3 mengenai Ketentuan perhitungan penulangan balok dengan

262

menggunakan metode Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah (SRPMM).




263

Luasan yang diatasi oleh keliling luar irisan penampang beton Acp = b x h = 400 x 600 = 240000 mm² Parameter luas irisan penampang beton Acp Pcp = 2 x (b + h) = 2000 mm Luas penampang dibatasi as tulangan sengkang Aoh = (bbalok – 2tdecking - 2∅ geser) x (hbalok -2tdecking - 2∅ geser) = (400-2.50)-2.20) x (600 –(2.50)-2.10) =134400 mm² Keliling penampang dibatasi as tulangan sengkang Poh = 2x ((bbalok -2tdecking -2∅geser)+(hbalok -2tdecking - 2∅geser)) = 2 x((400-2.50)-2.10) + (600 –(2.50)-2.10)) = 1520 mm

4.5.1.1 Perhitungan Penulangan Puntir Berdasarkan hasil output diagram torsi pada program analisis struktur diperoleh momen puntir terbesar : Momen Puntir Ultimate Akibat Kombinasi (1,2+0,2 Sds)DL+1,0LL−0,39EQX−1,3EQY Tu = 2441834,35 Nmm Momen Puntir Nominal

𝑇𝑛 =𝑇𝑢

Ø

= 2441834 ,35

0,75

= 3255779,13 Nmm

264

Pengaruh puntir dapat diabaikan bila momen puntir terfaktor Tu besarnya kurang daripada : 𝑇𝑢 𝑚𝑖𝑛 = ′Ø 0,083λ fc

𝐴𝑐𝑝 2

𝑃𝑐𝑝

= 0,75 x 0,083 x 1 x √29,05 x 240000 ²

2000

= 9662842,75 𝑁𝑚𝑚


𝐴𝑐𝑝 2

𝑃𝑐𝑝

= 0,75 x 0,33 x 1 x √29,05 x 240000 ²

2000

= 38418531,4 𝑁𝑚𝑚

Cek Pengaruh Momen Puntir Syarat : Tumin> Tu → tidak memerlukan tulangan puntir Tumin< Tu → memerlukan tulangan puntir Tumin< Tu 9662842,75 𝑁𝑚𝑚 > 2441834,35 Nmm (tidak memerlukan tulangan puntir) Penampang balok tidak memerlukan penulangan puntir tetapi sesuai SNI 2847 2013 Pasal 11.5.5.1 harus tetap disediakan tulangan torsi minimum berupa tulangan memanjang. Cek Kecukupan Penampang Menahan Momen Puntir Dimensi penampang harus memenuhi ketentuan 11.5.3.1 Sebagai berikut :

𝑉𝑢

𝐵𝑤. 𝑑

2

+ 𝑇𝑢. 𝑃𝑕

1,7 𝐴𝑜𝑕²

2

≤ Ø 𝑉𝑢

𝐵𝑤. 𝑑+ 0,66 fc

265

159285,4

400 . 529

2

+ 2441834,35.1520

1,7 . 134400²

2

≤ Ø 159285,4

400 . 529+ 0,66 29,05

0,7527 ≤ 3,2325 (memenuhi) Maka, penampang balok mencukupi untuk menahan momen puntir. Tulangan Puntir Untuk Lentur Tulangan longitudinal tambahan yang diperlukan untuk menahan puntir sesuai dengan SNI 03-2847-2013 pasal 11.5.3.7 direncanakan berdasarkan persamaan berikut :

AL =𝐴𝑡

𝑠 𝑃𝑕

𝐹𝑦𝑡


Dengan 𝐴𝑡




𝑠𝑐𝑜𝑡 Ø


= 0,85 x 134400 = 114240 mm2

At

𝑠=

𝑇𝑛


= 77471795 ,1

2 𝑥 114240 𝑥 400 𝑥 𝑐𝑜𝑡 45

= 1,37 mm

266

Maka tulangan puntir untuk lentur :

AL =𝐴𝑡

𝑠 𝑃𝑕

𝐹𝑦𝑡


𝐴𝑙 = 1,37 𝑥 1520 𝑥 400

400 𝑐𝑜𝑡2 45

= 795,47 𝑚𝑚² Sesuai dengan SNI 03-2847-2013 pasal 11.5.5.3 tulangan torsi longitudinal minimum harus dihitung dengan ketentuan :


𝐹𝑦−

𝐴𝑡

𝑠 𝑃𝑕

𝐹𝑦𝑡

𝐹𝑦

Dengan 𝐴𝑡


𝑓𝑦𝑡

0,175 400

400 = 0,175

Al min =0,42 29,05𝑥240000

400− 0,175 1520

400

400

Al min = 1092,23 mm² Kontrol : Al perlu ≤ Almin maka gunakan Al min Alperlu ≥ Almin maka gunakan Alperlu 795,47 mm² ≤ 1092,23 mm² (maka gunakan Almin) Maka dipakai tulangan puntir perlu sebesar 1092,2 mm² Luasan tulangan puntir untuk arah memanjang dibagi merata ke empat sisi pada penampang balok 𝐴𝑙

4=

1092,23

4= 273,06 mm²

267

Penulangan torsi pada tulangan memanjang : pada sisi atas = disalurkan pada tulangan tarik balok pada sisi bawah = disalurkan pada tulangan tekan balok Maka masing sisi samping (kanan dan kiri) balok mendapat tambahan luasan tulangan puntir sebesar 546,12 mm² Jumlah tulangan pasang puntir longitudinal (sisi samping)

𝑛 =𝐴𝑠


𝑛 =546,12 mm2

132,79 mm2

𝑛 = 4,11 ≈ 6

Dipasang tulangan puntir 6D13 Kontrol luasan tulangan pasang puntir 𝐴𝑠 pasang = 𝑛 𝑥𝐿𝑢𝑎𝑠𝑎𝑛 𝐷 𝑝𝑢𝑛𝑡𝑖𝑟

= 6 𝑥 0,25 𝜋 132

= 796,4 mm2 Kontrol : As pasang ≥ As perlu 796,4 mm2 ≥ 546,12 mm2 (memenuhi)

Sehingga dipasang tulangan puntir sisi samping (kanan dan kiri) di tumpuan dan lapangan sebesar 6D13

4.5.1.2 Perhitungan Penulangan Lentur Pukanan = 2001731,12 N Pukiri = 1607395,73 N Pumaks = 2005479,93 N Sehingga gaya tarik Pn yang terjadi pada sloof adalah : 10 % Pumaks= 10 % x 2001731,12 N = 200548 N

268

Mumaks = 144372730Nmm

Direncanakan tulangantarik 5 D 22 dan tulangan tekan 5 D 22. Analisa kemampuan penampang menggunakan program PCA COL

269

Berdasarkan hasil output PCA COL diketahui bahwa dengan tulangan tarik 5 D22 dan tulangan tekan 5 D22 penampang sloof dapat menahan gaya aksial dan momen yang terjadi.

As pasang tarik = As pasang tekan

Aspasang = n pasang x luasan D lentur = 5 x 0,25 𝑥 𝜋 x 22² = 1900,66 mm² Kontrol Jarak Spasi Tulangan Pakai

Syarat : Smaks ≥ Ssejajar = 25 mm→susun 1 lapis Smaks ≤ Ssejajar = 25 mm→susun lebih dari 1 lapis Direncanakan di pakai tulangan tarik 1 lapis 1 D22 dan tulangan tekan 1 lapis 1D22



𝑛 − 1

𝑆𝑚𝑎𝑥 =400 − 2 𝑥 50 − 2 𝑥 10 − (5𝑥22)

5 − 1

= 42,5 mm Smaks ≥ Ssyarat agregat 42,5mm ≥ 25 mm (memenuhi) Jadi dipasang tulangan lentur sloof 5 D 22


Tipe balok : BS (40/60) Dimensi balok (b balok) : 400 mm Dimensi balok (h balok) : 600 mm Kuat tekan beton (fc’) : 29,05 MPa

270

Kuat leleh tul. geser (fyv) : 240 MPa Diameter tul. geser (∅ geser) : 10 mm β1 : 0,85 Faktor reduksi geser (ϕ) : 0,75 Berdasarkan perhitungan tulangan lentur pada BS (40/60) As 10 (C-D), diperoleh : Momen Tulangan Terpasang





0,85 𝑥 𝑓𝑐 ′ 𝑥 𝑏

𝑎 = 1901,43 𝑥 400

0,85 𝑥 29,05 𝑥 400

𝑎 77,00 mm

271

𝑀𝑛𝑙 𝑝𝑎𝑠𝑎𝑛𝑔 = 𝐴𝑠. 𝐹𝑦 𝑥 𝑑 −𝑎

2

1901,43 𝑥 400 𝑥 529 −77

2

373058652,12 Nmm Momen Nominal Kanan

Momen nominal kiri diperoleh dari hasil perhitungan tulangan lentur tumpuan kiri dengan luasan tulangan sebagai berikut : As pakai tulangan tarik 5 D22 = 1901,43 mm2 As pakai tulangan tekan 2 D22 = 760,57 mm2


0,85 𝑥 𝑓𝑐 ′ 𝑥 𝑏

𝑎 = 760,57 𝑥 400

0,85 𝑥 29,05 𝑥 400

𝑎 30,80 mm

𝑀𝑛𝑟 𝑝𝑎𝑠𝑎𝑛𝑔 = 𝐴𝑠′.𝐹𝑦 𝑥 𝑑 −𝑎

2

760,57 𝑥 400 𝑥 529 −77

2

156251532,91 Nmm

Berdasarkan hasil output dan diagram gaya dalam akibat kombinasi (1,2+0,2 Sds)DL+1,0LL-0,39 EQX-1,3 EQY didapatkan : Gaya geser terfaktor Vu = 159285,4 N Pembagian wilayah geser balok

Dalam perhitungan tulangan geser (sengkang) pada balok, wilayah balok dibagi menjadi 3 wilayah yaitu :

272

- Wilayah 1dan 3 (daerah tumpuan), sejarak dua kali tinggi balok dari muka kolom ke arah tengah bentang - Wilayah 2 (daerah lapangan) , dimulai dari wilayah 1 atau 3 sampai ke ½ bentang balok.


(SNI 03-2847-2013 Pasal 11.1.2) Kuat Geser Beton 𝑉𝑐 = 0,17 𝑥 𝑓𝑐′ 𝑥 𝑏 𝑥 𝑑 𝑉𝑐 = 0,17 𝑥 29,05 𝑥 400 𝑥 529 𝑉𝑐 = 193882,072 𝑁


= 752718,634

273

Penulangan Geser Balok Pada Wilayah 1 dan 3 (Daerah Tumpuan) Gaya geser diperoleh dari :


𝑙𝑛+

𝑊𝑢 + 𝑙𝑛

2


𝑙𝑛+ 𝑉𝑢

(SNI 03-2847-2013, Pasal 21.3.4) Dimana :




Maka :

𝑉𝑢1 =3730586652,12 + 156251532,91

7500+ 159285,4

𝑉𝑢1 = 229860,09 𝑁 Periksa kodisi geser pada penampang balok : Kondisi 1 (Tidak perlu tulangan geser) Vu ≤ 0,5 x Ø x Vc 229860,09 𝑁 ≤ 72705,78 N (Tidak Memenuhi) Kondisi 2 (Tulangan geser minimum) 0,5 x Ø x Vc ≤ Vu ≤ Ø x Vc 72705,78 ≤ 229860,09 𝑁 ≤ 145411,55 𝑁 (Tidak Memenuhi)

Kondisi 3 (Tulangan geser minimum) Ø x Vc ≤ Vu ≤ Ø (Vc +Vs min)

274

145411,55 𝑁 ≤ 229860,09 𝑁 ≤ 197782,554 N (Tidak Memenuhi) Kondisi 4 (Tulangan geser) Ø (Vc +Vs min)≤ Vu ≤ Ø (Vc +Vs max) 197782,554 N ≤ 229860,09 𝑁 ≤ 427681 N (Memenuhi) Kondisi 5 (Tulangan geser) Ø (Vc +Vs max) ≤ Vu ≤ Ø (Vc + 2Vs max) 427681 N ≤ 229860,09 𝑁 ≤ 709950,53 N (Tidak Memenuhi) Maka perencanaan penulangan geser balok diambil berdasarkan Kondisi 4.


Ø

𝑉𝑠 𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 =229860,09 − 0,75 𝑥 193882,072

0,75

𝑉𝑠 𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = 112598,05 N





𝑆𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = 157,14 𝑥 240 𝑥 529

112598,05

𝑆𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = 177,19 mm Sehingga direncanakan dipasang jarak 125 mm

275

Kontrol jarak spasi tulangan geser berdasarkan kondisi 4 𝑆𝑚𝑎𝑥 <

𝑑


(SNI 03-2847-2013, Pasal 11.4.5) 125 𝑚𝑚 <

529


125 𝑚𝑚 < 600 𝑚𝑚 (memenuhi) Sehingga dipakai tulangan geser Ø 10-125 Cek Persyaratan SRPMM Untuk Kekuatan Geser Balok Pada kedua ujung komponen struktur lentur tersebut harus di pasang sengkang sepanjang jarak dua kali komponen struktur diukur dari muka perletakan ke arah tengah bentang.Sengkang pertama dipasang pada jarak tidak lebih dari 50 mm dari muka perletakan. Spasi maksimum sengkang tidak boleh melebihi : a) d/4 b) Delapan kali diameter tulangan longitudinal c) 24 kali diameter sengkang dan d) 300 mm

SNI 03-2847-2013 Pasal 21.3.4.(2) a)Spakai < 𝑑

4

125mm < 529

4


b)Spakai < 8 x D lentur 125mm < 8 x 22 125mm < 176 mm (memenuhi)

276

c) Spakai < 24 x D sengkang

125mm < 8 x 10 125mm < 240 mm (memenuhi)

d )Spakai < 300 mm 125mm < 300 mm (memenuhi)

Jadi penulangan geser balok sloof BS (40/60) pada wilayah 1 dan 3 (daerah tumpuan) dipasang Ø 10-125 dengan sengkang 2 kaki Pada Wilayah Lapangan

Gaya geser diperoleh dari metode perbandingan segitiga,dengan perhitungan sebagai beriku :

𝑉𝑢21

2𝑙𝑛 − 2𝑕

= 𝑉𝑢 11

2𝑙𝑛


1

2ln − 2𝑕)

1

2𝑙𝑛

𝑉𝑢2 =229860,09 𝑥 (

1

2 𝑥 7500− 2 𝑥 600)

1

2 𝑥 7500

𝑉𝑢2 = 156304,86 N Periksa kodisi geser pada penampang balok : Kondisi 1 (Tidak perlu tulangan geser) Vu ≤ 0,5 x Ø x Vc 156304,86 N ≤ 72705,78 N (Tidak Memenuhi) Kondisi 2 (Tulangan geser minimum) 0,5 x Ø x Vc ≤ Vu ≤ Ø x Vc

277

72705,78 ≤ 156304,86 N ≤ 145411,55 𝑁 (Tidak Memenuhi) Kondisi 3 (Tulangan geser minimum) Ø x Vc ≤ Vu ≤ Ø (Vc +Vs min) 145411,55 𝑁 ≤ 156304,86 N ≤ 197782,554 N (Memenuhi) Kondisi 4 (Tulangan geser) Ø (Vc +Vs min)≤ Vu ≤ Ø (Vc +Vs max) 197782,554 N ≤ 156304,86 N ≤ 427681 N (Tidak Memenuhi) Kondisi 5 (Tulangan geser) Ø (Vc +Vs max) ≤ Vu ≤ Ø (Vc + 2Vs max) 427681 N ≤ 156304,86 N ≤ 709950,53 N (Tidak Memenuhi) Maka perencanaan penulangan geser balok diambil berdasarkan Kondisi 3. 𝑉𝑠 𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = 𝑉𝑠 𝑚𝑖𝑛 𝑉𝑠 𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = 69828 N Direncanakan menggunakan tulangan geser Ø10 mm dengan 2 kaki, maka luasan tulangan geser adalah : 𝐴𝑣 = 0,25 𝜋 𝑑2 𝑥 𝑛 𝑘𝑎𝑘𝑖 𝐴𝑣 = 0,25 𝜋 102 𝑥 2 𝑘𝑎𝑘𝑖 𝐴𝑣 = 157,14 mm2




278

𝑆𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = 157,14 𝑥 240 𝑥 529

69828 N


𝑑


(SNI 03-2847-2013, Pasal 11.4.5) 250 𝑚𝑚 <

529



SNI 03-2847-2013 Pasal 21.3.4.(3)

g) Spakai < 𝑑

2

250mm < 529

2


Jadi penulangan geser balok sloof BS (40/60) pada wilayah 2 (daerah lapangan) dipasang Ø 10-250 dengan sengkang 2 kaki

4.5.1.4 Perhitungan Panjang Penyaluran Tulangan Gaya tarik dan tekan pada tulangan di setiap penampang komponen struktur beton bertulang harus disalurkan pada masing masing sisi penampang melalui penyaluran tulangan. Adapun perhitungan penyaluran tulangan berdasarkan SNI 03-2847-2013 pasal 12. Penyaluran Tulangan Dalam Kondisi Tarik

279

Penyaluran tulangan dalam kondisi tarik dihitung berdasarkan SNI 03-2847-2013 pasal 12.2.3. dan faktor modifikasi dari pasal 12.2.4. dan pasal 12.2.5. Panjang penyaluran untuk batang ulir dan kawat dalam kondisi tarik tidak boleh kurang dari 300 mm. [SNI 03-2847-2013 pasal 12.2.1] Perhitungan Panjang Penyaluran :

𝑙𝑑 = 𝑓𝑦



𝐷𝑏

𝑑𝑏


c) Jarak pusat tulangan ke permukaan beton terdekat

Cb = decking + sengkang + (½ x D lentur) Cb = 50 mm + 10 mm + (½ x 22 mm) Cb = 71 mm

d) Setangah spasi pusat ke pusat batang tulangan

Cb = Smax + (½ x D lentur)+ (½ x D lentur) Cb =50 mm + (½ x 22mm) +(½ x 22mm) Cb = 71 mm Ktr = Indek tulangan tranfersal (0)

280

𝑙𝑑 = 400

1,1 𝑥 1 𝑥 29,05′

1,3 𝑥 1,5 𝑥 1,047+0

22

𝑥 22

𝑙𝑑 =1354,8 mm Syarat : ld > 300 mm 1354,8 mm > 300 mm (memenuhi) Perhitungan Reduksi Panjang Penyaluran :

Reduksi dalam ld diizinkan bila tulangan pada komponen struktur lentur melebihi yang diperlukan. [SNI 03-2847-2013 pasal 12.2.5]




1901,43 𝑥 1354,5 𝑚𝑚

𝑅𝑒𝑑𝑢𝑘𝑠𝑖 𝑙𝑑 = 1171,4 𝑚𝑚 Maka panjang penyaluran tulangan dalam kondisi tarik 1200 mm Penyaluran Tulangan Berkait Dalam Kondisi Tarik Panjang penyaluran untuk batang tulangan ulir dalam kondisi tarik yang diakhiri kait standart ldh ditentukan dari SNI 03-2847-2013 pasal 12.5.2. dan faktor modifikasi dari pasal 12.5.3. Tetapi tidak boleh kurang dari 8db dan 150 mm [SNI 03-2847-2013 pasal 12.5.1] Detail batang tulangan berkait untuk penyaluran kait standart


281





𝑙𝑑𝑕 = 0,24 𝑥 1,2 𝑥 400

1,0 𝑥 29,05 𝑥 22

𝑙𝑑𝑕 = 470 mm Perhitungan Reduksi Penyaluran Kait:

Reduksi dalam ldh harus diizinkan untuk dikalikan faktor faktor sesuai dengan SNI 03-2847-2013 pasal 12.5.3. Untuk kait 90 derajat dikalikan 0,8 [SNI 03-2847-2013 pasal 12.5.3 (b)] 𝑙𝑑𝑕𝑟𝑒𝑑𝑢𝑘𝑠𝑖 = 𝑙𝑑𝑕 𝑥 0,8 𝑙𝑑𝑕𝑟𝑒𝑑𝑢𝑘𝑠𝑖 = 470 x 0,8 𝑙𝑑𝑕𝑟𝑒𝑑𝑢𝑘𝑠𝑖 = 376 mm ≈ 400 mm Syarat : 8 db = 176 mm < 400 (memenuhi) 150 mm= 150 mm < 400 (memenuhi) Maka panjang penyaluran kait tulangan dalam kondisi tarik 400 mm Panjang kait 12db = 12(22) = 264mm Penyaluran Tulangan Dalam Kondisi Tekan Penyaluran tulangan dalam kondisi tekan ldc dihitung berdasarkan SNI 03-2847-2013 pasal 12.3.2. dan faktor

282

modifikasi dari pasal 12.3.3. Tetapi tidak boleh kurang dari 200 mm. [SNI 03-2847-2013 pasal 12.2.1] Perhitungan Reduksi Panjang Penyaluran :

Untuk batang tulangan ulir ldc harus diambil sebesar yang terbesar dari :

c. 𝑙𝑑𝑐 = 0,24 𝑥 𝑓𝑦


𝑙𝑑𝑐 = 0,24 𝑥 400

1,0 𝑥 29,05 𝑥 22

𝑙𝑑𝑐 = 392 𝑚𝑚 d. 𝑙𝑑𝑐 = 0,043 𝑓𝑦 𝑑𝑏

𝑙𝑑𝑐 = 0,043 𝑥 400 𝑥 22 𝑙𝑑𝑐 = 378 𝑚𝑚 Maka ldc dipilih 392 mm Perhitungan Reduksi Panjang Penyaluran :

Reduksi dalam ldc diizinkan bila tulangan pada komponen struktur lentur melebihi yang diperlukan. [SNI 03-2847-2013 pasal 12.3.3]




760,57 𝑥 392 𝑚𝑚

𝑅𝑒𝑑𝑢𝑘𝑠𝑖 𝑙𝑑𝑐 = 294 𝑚𝑚 Panjang kait 4 db + 4 db = 4(22) + 4(22) = 176 mm

283

Gambar 4. 59 Detail Penulangan Sloof (S1)

284

4.5.2 Perhitungan Penulangan Balok Induk Flowchart Penulangan Torsi

Start

Data fc’, fy, Tu dari output SAP

Hitung: Acp= b.h Pcp= 2(b+h) Aoh= (b-s-0,5.Ø sengkang). (h- s-0,5.Ø sengkang) Ph= 2. (b-s-0,5.Ø sengkang)+ (h- s-0,5.Ø sengkang)

Penulangan Torsi

𝑇𝑢 𝑚𝑖𝑛 =Ø 0,083λ fc 𝐴𝑐𝑝 2

𝑃𝑐𝑝

Tidak perlu tulangan

torsi A

OK

B

285

A

𝑉𝑢

𝐵𝑤. 𝑑

2

+ 𝑇𝑢. 𝑃𝑕

1,7 𝐴𝑜𝑕²

2

≤ Ø 𝑉𝑐

𝐵𝑤. 𝑑+ 0,66 fc

Cek Penampang

Hitung: 1. Tulangan Puntir Untuk geser Tn =

2 𝑥𝐴𝑜 𝑥 𝐴𝑡 𝑥 𝐹𝑦𝑡

𝑠𝑐𝑜𝑡 Ø

2. Tulangan puntir untuk lentur Al =

𝐴𝑡

𝑠 𝑃𝑕

𝐹𝑦𝑡


3. Luas tulangan perlu torsi As perlu= 2. Al/4

B

Finish

TIDAK OK

Gambar 4. 60 Flowchart Peulangan Torsi Balok

286

Flowchart Penulangan Lentur

Perlu tulangan tekan

Tidak perlu tulangan tekan

Start

Data fc’, fydan Mu Dari output SAP

Menghitung Tulangan Lentur: 1. 𝑀𝑛 =

𝑀𝑢

∅

2. 𝑑, 𝑑′, 𝑑′′ 3. 𝑋𝑏 =

600

600+𝑓𝑦. 𝑑′

4. 𝑋𝑟 = 0,5. 𝑋𝑏 5. 𝐴𝑠𝑐 =

0,85.𝛽𝑖 .𝑓𝑐 ′.𝑏 .𝑋𝑟

𝑓𝑦

6. 𝑀𝑛𝑐 = 𝐴𝑠𝑐.𝑓𝑦. 𝑑′ −𝛽𝑖 .𝑋𝑟

2

Mn-Mnc>0

A B C

287

𝑅𝑛 =𝑀𝑛

𝑏. 𝑑2

𝑚 =𝑓𝑦

0,85.𝑓𝑐𝑟

𝜌 𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 =1

𝑚 1 − 1 −

2.𝑚. 𝑅𝑛

𝑓𝑦

𝐴𝑠 = 𝜌. 𝑏. 𝑑

Hitung :

𝐶𝑠’ = 𝑇𝑠 =𝑀𝑛 − 𝑀𝑛𝑐

𝑑 − 𝑑"

𝐹𝑠’ = 1 −𝑑"

𝑋𝑟 . 600

𝐴𝑠𝑠 =𝑇2

𝑓𝑦

𝐴𝑠 =𝐶𝑠′

𝑓𝑠 ′ − (0,85.𝑓𝑐′)’

Hitung :

Jika fs’>fy, maka tulangan tekan leleh Fs’=fy

Jikafs’<fy, maka tulangan tekan tidak leleh, maka

Tulangan perlu: As’=Asc+Ass

As=As’

A B

Hitung: As (aktual) = n.luas∅ tulangan As’ (aktual) = n.luas∅ tulangan

D(actual)=h-2.tselimut-∅ sengkang-1/2 ∅ tulangan lentur a = As(aktual) . fy – As’(actual).fs’

Mn (aktual) = 0.85.fc’.a.b.(d’-a/2)+As(aktual).fs’.(d’-d’’)

OK

C

Finish Gambar Penulangan Balok

Cek: 𝑀𝑢 ≤ Mn aktual

TIDAK OK

Gambar 4. 61 Flowchart Penulangan Lentur Balok

288

Flowchart Penulangan Geser

Rencanakan T selimut, ∅ tulangan geser

Hitung Vs(min) , Vs max, Vc

Data fc’, fy, dan Vu dari SAP

Start

Cek kondisi 1. 𝑉𝑢 ≤ 0,5𝜑.𝑉𝑐 →tidak perlu tulangan geser 2. 0,5𝜑. 𝑉𝑐 ≤ 𝑉𝑢 ≤ 𝜑𝑉𝑐 →tulangan geser minimum

Av)min) = 𝑏𝑤 .𝑠

3 𝑓𝑦 : Vs(min) = 0.33.bw.d

S(max) ≤ 𝑑/2 dan S(max) ≤ 600 mm 3. 𝜑𝑉𝑐 < 𝑉𝑢 ≤ 𝜑(𝑉𝑐 + 𝑉𝑠𝑚𝑖𝑛) →tulangan geser minimum 4. Av)min) = 𝑏𝑤 .𝑠

3 𝑓𝑦 : Vs(min) = 0.33.bw.d

S(max) ≤ 𝑑/2 : S(masx) ≤ 600 mm 5. 𝜑 𝑉𝑐 + 𝑉𝑠𝑚𝑖𝑛 < 𝑉𝑢 ≤ 𝜑 𝑉𝑐 + 0,33 𝑓𝑐′ . 𝑏𝑤. 𝑑 → perlu tulangan geser

𝜑 Vs perlu = Vu. 𝜑.Vc : Vs = 𝐴𝑣 .𝑓𝑦 .𝑑

𝑠

S(max) ≤ d/2 : S(masx) ≤ 600 mm

6. 𝜑 𝑉𝑐 + 0,33 𝑓𝑐′𝑏𝑤. 𝑑 < 𝑉𝑢 ≤ 𝜑 𝑉𝑐 + 0,66 𝑓𝑐′𝑏𝑤. 𝑑 → perlu tulangan geser


𝑠

S(max) ≤ d/2 : S(masx) ≤ 600 mm

7. Vc > 0.66 𝑓𝑐′ .bw.d → perbesar penampang

A B

289

A B

FINISH

Gambar Penulangan

Cek persyaratan berdasarkan kondisi

TIDAK OK

OK

Gambar 4. 62 Flowchart Penulangan Geser Balok

290

Perhitungan tulangan balok induk : B1 (40/60) As 2 (A-B) elevasi ± 5.00. Berikut data-data perencanaan balok, gambar denah pembalokan, hasil output dan diagram gaya dalam dari program analisa stuktur, ketentuan perhitungan penulangan balok dengan metode SRPMM, perhitungan serta hasil akhir gambar penampang balok adalah sebagai berikut :

Gambar 4.1Denah Balok Induk

291

a. Data-data perencanaan tulangan balok :

Tipe balok : B1 (40/60) As balok : As 2 (A-B) Bentang balok (L balok) : 8000 mm Dimensi balok (b balok) : 400 mm Dimensi balok (h balok) : 600 mm Bentang kolom (L kolom) : 5000 mm Dimensi kolom (b kolom) : 500 mm Dimensi kolom (h kolom) : 500 mm Kuat tekan beton (fc’) : 29,05 MPa Kuat leleh tulangan lentur (fy) : 400 MPa Kuat leleh tulangan geser (fyv) : 400 MPa Kuat leleh tulangan puntir (fyt) : 400 MPa Diameter tulangan lentur (D lentur) : 22 mm Diameter tulangan geser (∅ geser) : 10 mm Diameter tulangan puntir (∅puntir) : 13 mm Jarak spasi tulangan sejajar (S sejajar) : 25 mm

(SNI 03-2847-2013 pasal 7.6.1) Jarak spasi tulangan antar lapis : 25 mm

(SNI 03-2847-2013 pasal 7.6.2) Tebal selimut beton (t decking) : 50 mm





(SNI 03-2847-2013 pasal 9.3.2.(3)) Maka tinggi efektif balok :

- Untuk tulangan 1 lapis : d = h – decking – ϕsengkang – 1/2 ϕ tul lentur

292

= 600 - 50 – 10 – (1/2 . 22) = 529 mm


- Untuk tulangan 2 lapis d = h – decking – ϕsengkang – ϕ tul lentur – (1/2 S) = 600 - 50 – 10 – 22 – (1/2 . 25) = 505,5 mm

d’ = decking + ϕsengkang +ϕ tul lentur + (1/2 S) = 50 + 10 + 22 + (1/2 . 25)

= 94,5 mm Gambar balok detail tinggi efektif

b. Hasil output dan diagram gaya dalam dari analisa program analisis struktur : Setelah dilakukan analisa menggunakan program bantu analisis struktur, maka didapatkan hasil output dan diagram gaya dalam sehingga digunakan dalam proses perhitungan penulangan balok. Adapun dalam pengambilan hasil output dan diagram gaya dalam dari program analisis struktur yaitu gaya yang ditinjau harus ditentukan dan digunakan akibat dari beberapa macam kombinasi pembebanan. Kombinasi pembebanan yang digunakan

293

terdiri dari kombinasi beban garvitasi dan kombinasi beban gempa


Pembebanan akibat beban mati dan beban hidup. = 1,2 DL + 1,6 LL Hasil Output Diagram Torsi

Tu= 50450195,44 Nmm Hasil Output Diagram Momen Lentur Tumpuan Kiri

Mu= 236528874 Nmm Tumpuan Kanan

Mu = 158258556 Nmm Lapangan

Mu = 184661111,5 Nmm

294

Hasil Output Diagram Momen Geser

Vu = 155261,34 N


Pembebanan akibat beban gravitasi dan beban gempa positif searah sumbu X. =(1,2+0,2 Sds)DL + 1,0 LL + 1,3 EQX + 0,39 EQY Hasil Output Diagram Torsi

Tu= 60727103 Nmm Hasil Output Diagram Momen Lentur Tumpuan Kiri

Mu= 222208878 Nmm Tumpuan Kiri


Mu = 127518166,4 Nmm

295


Vu = 131225,8 N

Pembebanan akibat beban gravitasi dan beban gempa positif searah sumbu Y. =(1,2+0,2 Sds)DL + 1,0 LL + 0,39 EQX + 1,3 EQY Hasil Output Diagram Torsi


Momen torsi = 356274570 Nmm Tumpuan Kanan


296

Mu = 155081887 Nmm Hasil Output Diagram Momen Geser

Vu = 193835,98 N

Pembebanan akibat beban gravitasi dan beban gempa negatif searah sumbu X. =(1,2+0,2 Sds)DL + 1,0 LL – 1,3 EQX – 0,39 EQY Hasil Output Diagram Torsi




Mu = 148798224,8 Nmm

297


Vu = 165946,63 N

Pembabanan akibat beban gravitasi dan beban gempa negatif searah sumbu Y. =(1,2+0,2 Sds)DL + 1,0 LL – 0,39 EQX – 1,3 EQY Hasil Output Diagram Torsi




Mu = 126579494 Nmm

298


Vu = 140112,02 N

Untuk perhitungan tulangan balok, diambil momen terbesar dari beberapa kombinasi akibat beban gravitasi dan beban gempa. Hasil Output Diagram Torsi Kombinasi (1,2+0,2 Sds)DL+1,0LL+1,3 EQX+0,39 EQY Momen torsi = 60727103 Nmm

Hasil Output Diagram Momen Lentur Tumpuan kiri :

Kombinasi (1,2+0,2 Sds)DL+1,0LL+0,39 EQX+1,3 EQY Momen torsi = 356274570 Nmm

Hasil Output Diagram Momen Lentur Tumpuan kanan :

Kombinasi (1,2+0,2 Sds)DL+1,0LL–0,39 EQX–1,3 EQY Mu = 254097242 Nmm

299

Hasil Output Diagram Momen Lentur Lapangan :

Kombinasi (1,2DL+1,6LL) Mu = 184661111,5 Nmm


Kombinasi (1,2+0,2 Sds)DL+1,0LL+0,39 EQX+1,3 EQY Vu = 200830,92 N Berdasar SNI 03-2847-2012 ps 21.3.4.2 Vu diambil tepat dari muka kolom sejarak 50 mm dari as kolom. c. Syarat Gaya aksial pada balok Balok harus memenuhi definisi komponen struktur lentur. Detail penulangan SRPMM harus memenuhi ketentuan ketentuan SNI 03-2847-2013 pasal 21.3(2), bila beban aksial tekan terfaktor pada komponen struktur tidak melebihi :


10=

450 𝑥 650 𝑥 30

10= 877500𝑁

Berdasarkan analisa struktur, gaya aksial tekan akibat kombinasi 1,2D+1L+Rsx+0,3Rsy pada komponen struktur sebesar 67463,94 N < 877500 N. Berdasarkan SNI 03-2847-2013, Pasal 21.3 mengenai Ketentuan perhitungan penulangan balok dengan menggunakan metode Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah (SRPMM).

300




301

Luasan yang diatasi oleh keliling luar irisan penampang beton Acp = b x h = 400 x 600 = 240000 mm² Parameter luas irisan penampang beton Acp Pcp = 2 x (b + h) = 2000 mm Luas penampang dibatasi as tulangan sengkang Aoh = (bbalok – 2tdecking - 2∅ geser) x (hbalok -2tdecking - 2∅ geser) = (400-2.50)-2.20) x (600 –(2.50)-2.10) =134400 mm² Keliling penampang dibatasi as tulangan sengkang Poh = 2x((bbalok -2tdecking - 2∅geser)+(hbalok - 2tdecking 2∅geser)) = 2 x((400-2.50)-2.10) + (600 –(2.50)-2.10)) = 1520 mm

4.5.2.1 Perhitungan Penulangan Puntir Berdasarkan hasil out put diagram torsi pada program analisis struktur diperoleh momen puntir terbesar : Momen Puntir Ultimate Akibat Kombinasi (1,2+0,2 Sds)DL+1,0LL+1,3 EQX+0,39 EQY Tu = 58103846,29 Nmm Momen Puntir Nominal

𝑇𝑛 =𝑇𝑢

Ø

= 58103846 ,29

0,75

= 77471795,1 Nmm Pengaruh puntir dapat diabaikan bila momen puntir terfaktor Tu besarnya kurang daripada :

302

𝑇𝑢 𝑚𝑖𝑛 = ′Ø 0,083λ fc 𝐴𝑐𝑝 2

𝑃𝑐𝑝

= 0,75 x 0,083 x 1 x √29,05 x 240000 ²

2000

= 9662842,75 𝑁𝑚𝑚 Sedangkan untuk momen puntir terfaktor maksimum Tu dapat diambil sebesar : 𝑇𝑢𝑚𝑎𝑥 = Ø 0,33λ fc

𝐴𝑐𝑝 2

𝑃𝑐𝑝

= 0,75 x 0,33 x 1 x √29,05 x 240000 ²

2000

= 38418531,4 𝑁𝑚𝑚 Cek Pengaruh Momen Puntir Syarat : Tumin> Tu → tidak memerlukan tulangan puntir Tumin< Tu → memerlukan tulangan puntir Tumin< Tu 9662842,75 𝑁𝑚𝑚 < 58103846,29 Nmm (memerlukan tulangan puntir) Jadi, penampang balok memerlukan penulangan puntir berupa tulangan memanjang. Cek Kecukupan Penampang Menahan Momen Puntir Dimensi penampang melintang harus memenuhi ketentuan berikut :

𝑉𝑢

𝐵𝑤. 𝑑

2

+ 𝑇𝑢. 𝑃𝑕

1,7 𝐴𝑜𝑕

2

≤ Ø 𝑉𝑢

𝐵𝑤. 𝑑+ 0,66 fc

1,286 ≤ 3,368 (memenuhi) Maka, penampang balok mencukupi untuk menahan momen puntir.

303

Tulangan Puntir Untuk Lentur Tulangan longitudinal tambahan yang diperlukan untuk menahan puntir sesuai dengan SNI 03-2847-2013 pasal 11.5.3.7 direncanakan berdasarkan persamaan berikut :

AL =𝐴𝑡

𝑠 𝑃𝑕

𝐹𝑦𝑡


Dengan 𝐴𝑡




𝑠𝑐𝑜𝑡 Ø


= 0,85 x 134400 = 114240 mm2

At

𝑠=

𝑇𝑛


= 77471795 ,1

2 𝑥 114240 𝑥 400 𝑥 𝑐𝑜𝑡 45

= 1,37 mm Maka tulangan puntir untuk lentur :

AL =𝐴𝑡

𝑠 𝑃𝑕

𝐹𝑦𝑡


𝐴𝑙 = 1,37 𝑥 1520 𝑥 400

400 𝑐𝑜𝑡2 45

= 795,47 𝑚𝑚²

304

Sesuai dengan SNI 03-2847-2013 pasal 11.5.5.3 tulangan torsi longitudinal minimum harus dihitung dengan ketentuan :


𝐹𝑦−

𝐴𝑡

𝑠 𝑃𝑕

𝐹𝑦𝑡

𝐹𝑦

Dengan 𝐴𝑡


𝑓𝑦𝑡

0,175 240

400 = 0,175

Al min =0,42 29,05𝑥240000

400− 0,175 1520

240

400

Al min = 1092,23 mm² Kontrol : Al perlu ≤ Almin maka gunakan Al min Alperlu ≥ Almin maka gunakan Alperlu 795,47 mm² ≤ 1092,23 mm² (maka gunakan Almin) Maka dipakai tulangan puntir perlu sebesar 1092,2 mm² Luasan tulangan puntir untuk arah memanjang dibagi merata ke empat sisi pada penampang balok 𝐴𝑙

4=

1092,23

4= 273,06 mm²

Penulangan torsi pada tulangan memanjang : pada sisi atas = disalurkan pada tulangan tarik balok pada sisi bawah = disalurkan pada tulangan tekan balok Maka masing sisi samping (kanan dan kiri) balok mendapat tambahan luasan tulangan puntir sebesar 546,12 mm²

305

Jumlah tulangan pasang puntir longitudinal (sisi samping)

𝑛 =𝐴𝑠


𝑛 =546,12 mm2

132,79 mm2

𝑛 = 4,11 ≈ 6

Dipasang tulangan puntir 6D13 Kontrol luasan tulangan pasang puntir 𝐴𝑠 pasang = 𝑛 𝑥𝐿𝑢𝑎𝑠𝑎𝑛 𝐷 𝑝𝑢𝑛𝑡𝑖𝑟

= 6 𝑥 0,25 𝜋 132

= 796,4 mm2 Kontrol : As pasang ≥ As perlu 796,4 mm2 ≥ 546,12 mm2 (memenuhi) Sehingga dipasang tulangan puntir sisi samping (kanan dan kiri) di tumpuan dan lapangan sebesar 6D13.



𝑋𝑏 = 600


= 600

600+400 𝑥505,5

= 303,3 mm

306

Garis netral maksimum 𝑋𝑚𝑎𝑥 = 0,75 𝑥 𝑋 = 0,75 𝑥 303,3 = 227,475 𝑚𝑚 Garis netral minimum 𝑋𝑚𝑖𝑛 = h – d = 600 − 505,5 = 94,5 𝑚𝑚 Garis netral rencana (asumsi) 𝑋𝑟𝑒𝑛𝑐𝑎𝑛𝑎 = 101 𝑚𝑚



= 847940 ,45

400

= 2119,85 𝑚𝑚²


𝛽1 𝑥 𝑋𝑟

2

= 2119,85 𝑥 400 𝑥 505,5 − 0,85 𝑥 101

2

= 392236053,66 Nmm Momen lentur nominal (Mn) Mu tumpuan = 254097242 Nmm 𝑀𝑛 = 𝑀𝑢

Ø

𝑀𝑛 = 254097242

0,9

𝑀𝑛 = 282330268,9 𝑁𝑚𝑚

307


Syarat : Mns > 0 →maka perlu tulangan lentur tekan Mns ≤ 0 → maka tidak perlu tulangan lentur tekan Mns = Mn – Mnc =282330268,9 – 392236053,66 = -109905784,77 Nmm Maka, Mns ≤ 0 Mns = -109905784,77 Nmm ≤ 0 ( tidak perlu tulangan lentur tekan) Sehingga untuk analisis selanjutnya digunakan perhitungan penulangan lentur tunggal


𝐹𝑦

0,85 𝑓𝑐′=

400

0,85 𝑥 29,05 = 16,20


𝐹𝑦=

1,4

400 = 0,0035

𝜌𝑏 =0,85 𝑓𝑐 ′𝛽

𝐹𝑦+

600

600+𝑓𝑦

0,85 𝑥 29,05 𝑥 0,85

400+

600

600+400

0,0315

𝜌𝑚𝑎𝑥 = 0,75 𝑥 𝜌𝑏 = 0,75 x 0,0315 = 0,0236

𝑀𝑛 =𝑀𝑢

𝜑 = 254097242 ,0

0,9 = 282330268,9 𝑁𝑚𝑚

𝑅𝑛 =𝑀𝑛

𝑏 ,𝑑2 = 282330268 ,9

400 𝑥 505,5² = 2,762200061

308

𝜌 =1

𝑚 1 − 1 −

2𝑚 .𝑅𝑛

𝐹𝑦

=1

16,20 1 − 1 −

2 . 16,20 . 2,76

400

0,0073

Syarat : 𝜌 min < 𝜌 < 𝜌𝑚𝑎𝑥 0,0035 < 0,0073 < 0,0236 (Memenuhi)


𝐴𝑠 = 𝜌. 𝑏. 𝑑 = 0,0073 𝑥 400 𝑥 505,5 = 1484,58 𝑚𝑚²



4

𝐴𝑠𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = 1484,58 + 1092,23

4




𝐿𝑢𝑎𝑠𝑎𝑛 𝐷𝑙𝑒𝑛𝑡𝑢 𝑟

𝑛 =1757,64 mm ²

380,286 𝑚𝑚 ²

𝑛 4,622 ≈ 7 Dipasang tulangan lentur 7D22

Direncanakan Tulangan dipasang 2 lapis : Untuk serat terluar direncanakan = 5 buah Untuk serat dalam direncanakan = 2 buah

309



Kontrol : As pasang >As perlu 3041,06 mm2 > 2634,11 mm2(memenuhi) Luasan pasang (As’) Tulangan Lentur Tekan


𝐴𝑠’ = 0,3 𝐴𝑠 = 0,3𝑥 2662,00 mm² = 798,6 mm²




𝑛 =798,6 mm ²

380,286 𝑚𝑚 ²





1140,86 mm² > 798,6 mm² (memenuhi)

310





𝑛 − 1

𝑆𝑚𝑎𝑥 =400 − 2 𝑥 50 − 2 𝑥 10 − (5𝑥22)

5 − 1




𝑛 − 1

𝑆𝑚𝑎𝑥 =𝑏 − 2 𝑥 50 − 2 𝑥 10 − (3𝑥22)

3 − 1

= 107 mm Smaks ≥ Ssyarat agregat 107 mm ≥ 25 mm (memenuhi) Karena syarat jarak sejajar antar tulangan pada tulangan lentur tarik telah terpenuhi (Smax ≤ 25mm) , maka dipasang tulangan lentur tarik 2 lapis

311

Cek syarat SRPMM untuk kekuatan lentur pada balok Kuat momen lentur positif balok pada muka kolom tidak boleh lebih kecil dari sepertiga kuat momen lentur negatif balok pada muka kolom.Baik kuat lentur negative maupun kuat lentur positif pada setiap irisan penampang di sepanjang bentang tidak boleh kurang dari seperlima kuat lentur yang terbesar yang disediakan pada kedua muka muka kolom di kedua ujung kompone tersebut. M lentur tumpuan (+) ≥ 1/3 x M lentur tumpuan (−)

[SNI 03-2847-2013, Pasal 21.3.4.(1)]


= 7 x 0,25 𝑥 𝜋 x 222

= 2662,00 mm² As’ pasang = n pasang x luasan D lentur

= 3 x 0,25 𝑥 𝜋 x 222

= 1140,86 mm² 𝑀 𝑙𝑒𝑛𝑡𝑢𝑟 𝑡𝑢𝑚𝑝𝑢𝑎𝑛 (+) ≥ 1/3 𝑀 𝑙𝑒𝑛𝑡𝑢𝑟 𝑡𝑢𝑚𝑝𝑢𝑎𝑛 (−)

1140,86 mm² ≥ 1/3 x 2662,00 mm² 1140,86 mm² ≥ 887,33 mm² (memenuhi)


𝐴𝑠 .𝐹𝑦

0,85 𝑥 𝑓𝑐 ′ 𝑥 𝑏

𝑎 = 2662 𝑥 400

0,85 𝑥 29,05 𝑥 400

𝑎 107,81

312


2

2662.𝑥 400 𝑥 505,5 −107,81

2

480860478,16 Nmm

Cek : 𝜃Mn pasang > Mn perlu

480860478,16 Nmm > 282330268,9 𝑁𝑚𝑚 (Memenuhi)

Jadi, penulangan lentur untuk balok Induk (40/60) As 2 (A-B) pada daerah tumpuan kanan dipakai tulangan tarik 7D22 dan tulangan tekan 3D22 dengan susunan sebagai berikut:

- Tulangan tarik 2 lapis Lapis 1 (Serat Luar) : 5D22 Lapis 2 (Serat Dalam) : 2D22

- Tulangan Tekan 1 Lapis Lapis 1 : 3D22

DAREAH TUMPUAN KIRI


𝑋𝑏 = 600


= 600

600+400 𝑥505,5

= 303,3 mm

313

Garis netral maksimum 𝑋𝑚𝑎𝑥 = 0,75 𝑥 𝑋 = 0,75 𝑥 303,3 = 227,475 𝑚𝑚 Garis netral minimum 𝑋𝑚𝑖𝑛 = h – d = 600 𝑥 505,5 = 94,5 𝑚𝑚 Garis netral rencana (asumsi) 𝑋𝑟𝑒𝑛𝑐𝑎𝑛𝑎 = 101 𝑚𝑚



= 847940 ,45

400

= 2119,85 𝑚𝑚²


𝛽1 𝑥 𝑋𝑟

2

= 2119,85 𝑥 400 𝑥 505,5 − 0,85 𝑥 101

2

= 392236053,66 Nmm

Momen lentur nominal (Mn) Mu tumpuan = 356274570,00 Nmm

314

𝑀𝑛 = 𝑀𝑢

Ø

𝑀𝑛 = 356274570 ,00

0,9

𝑀𝑛 = 392236053,66 𝑁𝑚𝑚



=392236053,66 – 392236053,66 = 3624579,67 Nmm

Maka, Mns ≥ 0 Mns = 3624579,67 Nmm ≥ 0 ( perlu tulangan lentur tekan) Sehingga untuk analisis selanjutnya digunakan perhitungan penulangan lentur tekan



𝑑−𝑑 ′ =3624579 ,67

505,5−94,5= 8818,93 𝑁

Kontrol tulangan tekan leleh

𝑓𝑠′ = 1 −𝑑 ′

𝑋 𝑥 600 = 1 −

94,5

101 𝑥 600 = 38,61 Mpa


Karena :

𝑓𝑠′ < 𝑓𝑦 38,61 < 400 Maka Tidak Leleh 𝑓𝑠′ =

38,61 𝑀𝑝𝑎

315


𝐶𝑠′

𝑓𝑠′ −0,85𝑓𝑐′=

8818 ,93

38,61−(0,85 𝑥 29,05)

= 633,48 𝑚𝑚²


𝑓𝑦 = 8818 ,93

400 = 22,04 mm²

Tulangan perlu : 𝐴𝑠 = 𝐴𝑠𝑐 + 𝐴𝑠𝑠 = 2119,85 + 22,04 = 2141,9 mm² 𝐴𝑠′ = 𝐴𝑠′ = 633,48 mm²

Luasan tulangan perlu lentur ditambah luasan tambahan torsi longitudinal untuk lentur : 𝐴𝑠𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = As +𝐴𝑙

4

𝐴𝑠𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = 2141,9 mm2 + 273,06 mm2 𝐴𝑠𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = 2414,96 mm2




𝑛 =2414 ,96 mm ²

380,286 𝑚𝑚 ²



As pasang = n pasang x luasan D lentur = 7 x 0,25 𝑥 𝜋 x 22 = 2662 mm2

Kontrol : As pasang > As perlu 2662 mm2 > 2414,96 mm2 (memenuhi)

316

Luasan pasang (As’) Tulangan Lentur Tekan 𝐴𝑠′ = 633,48 mm²




𝑛 =633,48

380,286

𝑛 = 1,67 ≈ 3 buah Dipasang tulangan lentur 3D22

Kontrol Luasan Tulangan Lentur Tekan Pasang (Sisi Bawah)

As’ pasang = n pasang x luasan D lentur = 3 x 0,25 𝑥 𝜋 x 22 = 1140,86 mm2

Kontrol : As pasang > As perlu 1140,86 mm2 > 633,48 mm2 (memenuhi) Kontrol Jarak Spasi Tulangan Pakai




𝑛 − 1

317

𝑆𝑚𝑎𝑥 =400 − 2 𝑥 50 − 2 𝑥 10 − (5𝑥22)

5 − 1




𝑛 − 1

𝑆𝑚𝑎𝑥 =𝑏 − 2 𝑥 50 − 2 𝑥 10 − (3𝑥22)

3 − 1

= 107 mm Smaks ≥ Ssyarat agregat 107 mm ≥ 25 mm (memenuhi) Karena syarat jarak sejajar antar tulangan pada tulangan lentur tarik telah terpenuhi (Smax ≤ 25mm) , maka dipasang tulangan lentur tarik 2 lapis Cek syarat SRPMM untuk kekuatan lentur pada balok Kuat momen lentur positif balok pada muka kolom tidak boleh lebih kecil dari sepertiga kuat momen lentur negatif balok pada muka kolom.Baik kuat lentur negative maupun kuat lentur positif pada setiap irisan penampang di sepanjang bentang tidak boleh kurang dari seperlima kuat lentur yang terbesar yang disediakan pada kedua muka muka kolom di kedua ujung kompone tersebut. M lentur tumpuan (+) ≥ 1/3 x M lentur tumpuan (−)

[SNI 03-2847-2013, Pasal 21.3.4.(1)]

318


= 7 x 0,25 𝑥 𝜋 x 22 = 2662,00 mm²



Kontrol Kemampuan Penampang

𝑎 = 𝐴𝑠 .𝐹𝑦 −(𝐴𝑠′ .𝑓𝑠′

0,85 𝑥 𝑓𝑐 ′ 𝑥 𝑏

𝑎 = 2662 𝑥 400 −(1140,86 𝑥 38,6

0,85 𝑥 29,05 𝑥 400


𝑎

2

= 2662 𝑥 400 𝑥 505,5 −103,35

2

= 483235061,91 Nmm

Cek : 𝜃Mn pasang > Mn perlu 483235061,91 Nmm > 392236053,66 𝑁𝑚𝑚 (Memenuhi)

Jadi, penulangan lentur untuk balok Induk (40/60) As 2 (A-B) pada daerah tumpuan kiri dipakai tulangan tarik 7D22 dan tulangan tekan 3D22 dengan susunan sebagai berikut:

319

- Tulangan tarik 2 lapis Lapis 1 (Serat Luar) : 5D22 Lapis 2 (Serat Dalam) : 2D22


DAERAH LAPANGAN


𝑋𝑏 = 600


= 600

600+400 𝑥529

= 317,4 mm

Garis netral maksimum 𝑋𝑚𝑎𝑥 = 0,75 𝑥 𝑋 = 0,75 𝑥 317,4 = 238,05 𝑚𝑚 Garis netral minimum 𝑋𝑚𝑖𝑛 = h – d = 600 – 529 = 71 𝑚𝑚 Garis netral rencana (asumsi) 𝑋𝑟𝑒𝑛𝑐𝑎𝑛𝑎 = 101 𝑚𝑚

Komponen beton tertekan 𝐶𝑐′ = 0,85𝑓𝑐′𝑏 β1 𝑋𝑟𝑒𝑛𝑐𝑎𝑛𝑎 = 0,85𝑥 29,05𝑥 400𝑥 0,85𝑥 101 = 847940,45 𝑁

320

Luas tulangan Tarik


= 847940 ,45

400

= 2119,85 𝑚𝑚²


𝛽1 𝑥 𝑋𝑟

2

= 2119,85 𝑥 400 𝑥 529 − 0,85 𝑥 101

2

= 412162654,23 Nmm

Momen lentur nominal (Mn) Mu lapangan = 184661111,5Nmm 𝑀𝑛 = 𝑀𝑢

Ø

𝑀𝑛 = 184661111 ,5 Nmm

0,9


Syarat : Mns > 0 →maka perlu tulangan lentur tekan Mns ≤ 0 → maka tidak perlu tulangan lentur tekan Mns = Mn – Mnc =205179012,78 – 412162654,23 = -206983641,46 Nmm Maka, Mns ≤ 0 Mns = -239849446,79 Nmm ≤ 0 ( tidak perlu tulangan lentur tekan) Sehingga untuk analisis selanjutnya digunakan perhitungan penulangan lentur tunggal

321


𝐹𝑦

0,85 𝑓𝑐′=

400

0,85 𝑥 29,05 = 16,20


𝐹𝑦=

1,4

400 = 0,0035

𝜌𝑏 = 0,85 𝑓𝑐 ′𝛽

𝐹𝑦+

600

600+𝑓𝑦

0,85 𝑥 29,05 𝑥 0,85

400+

600

600+400

0,0315 𝜌𝑚𝑎𝑥 = 0,75 𝑥 𝜌𝑏 = 0,75 x 0,0315 = 0,0236

𝑀𝑛 =𝑀𝑢

𝜑 =

184661111 ,5Nmm

0,9 = 205179012,78 𝑁𝑚𝑚

𝑅𝑛 = 𝑀𝑛

𝑏 ,𝑑2 = 172313207 ,44

400 𝑥 529² = 1,539

𝜌 =1

𝑚 1 − 1 −

2𝑚 .𝑅𝑛

𝐹𝑦

=1

16,20 1 − 1 −

2 . 16,20 . 1,539

400

0,0048

Syarat : 𝜌 min < 𝜌 < 𝜌𝑚𝑎𝑥 0,0035 < 0,0048 < 0,0236 (Memenuhi)


𝐴𝑠 = 𝜌. 𝑏. 𝑑 = 0,0048 𝑥 400 𝑥 529 = 1008,59 𝑚𝑚²



4

322

𝐴𝑠𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = 1008,59 + 1092,23

4

𝐴𝑠𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = 1281,65 mm2




𝑛 =1281 ,65 mm ²

380,286 𝑚𝑚 ²


Direncanakan Tulangan dipasang 1 lapis : Kontrol luasan Tulangan Lentur Tarik Pasang (Sisi Atas)


Kontrol : As pasang >As perlu 1520,53 mm²> 1281,65 mm² (memenuhi) Luasan pasang (As’) Tulangan Lentur Tekan


𝐴𝑠′ = 0,3 𝐴𝑠 = 0,3𝑥 1281,65 mm² = 456,16 mm²


𝑛 =𝐴𝑠 𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 +𝐴𝐿


323

𝑛 =729,22 mm ²

380,286 𝑚𝑚 ²





760,57 mm² > 342,26 mm² (memenuhi)





𝑛 − 1

𝑆𝑚𝑎𝑥 =400 − 2 𝑥 50 − 2 𝑥 10 − (3𝑥22)

4 − 1




𝑛 − 1

324

𝑆𝑚𝑎𝑥 =𝑏 − 2 𝑥 50 − 2 𝑥 10 − (2𝑥22)

2 − 1

= 236 mm Smaks ≥ Ssyarat agregat 236 mm ≥ 25 mm (memenuhi) Karena syarat jarak sejajar antar tulangan pada tulangan lentur tarik telah terpenuhi (Smax ≤ 25mm) , maka dipasang tulangan lentur tarik 2 lapis Cek syarat SRPMM untuk kekuatan lentur pada balok Kuat momen lentur positif balok pada muka kolom tidak boleh lebih kecil dari sepertiga kuat momen lentur negatif balok pada muka kolom.Baik kuat lentur negative maupun kuat lentur positif pada setiap irisan penampang di sepanjang bentang tidak boleh kurang dari seperlima kuat lentur yang terbesar yang disediakan pada kedua muka muka kolom di kedua ujung kompone tersebut. M lentur Lapangan (+) ≥ 1/5 x M lentur tumpuan (−)

[SNI 03-2847-2013, Pasal 21.3.4.(1)]

Maka berdasarkan pengecekan ini dilakukan dengan meninjau tulangan pasang. As pasang tumpuan = n pasang x luasan D lentur

= 7 x 0,25 𝑥 𝜋 x 222

= 2662,00 mm² As’ pasang lapangan = n pasang x luasan D lentur

= 2 x 0,25 𝑥 𝜋 x 222

= 760,57 mm² 𝑀 𝑙𝑒𝑛𝑡𝑢𝑟 𝑡𝑢𝑚𝑝𝑢𝑎𝑛 (+) ≥ 1/5 𝑀 𝑙𝑒𝑛𝑡𝑢𝑟 𝑡𝑢𝑚𝑝𝑢𝑎𝑛 (−)

760,57 mm² ≥ 1/5 x 2662,00 mm² 760,57 mm² ≥ 532,4 mm²(memenuhi)

325


𝐴𝑠 .𝐹𝑦

0,85 𝑥 𝑓𝑐 ′ 𝑥 𝑏

𝑎 = 1140 ,86 𝑥 400

0,85 𝑥 29,05 𝑥 400

𝑎 46,2 mm


2

2662.𝑥 400 𝑥 505,5 −46,2

2

230863263,34 Nmm Cek : 𝜃Mn pasang > Mn perlu

230863263,34 Nmm > 172313207,44 𝑁𝑚𝑚 (Memenuhi)

Jadi, penulangan lentur untuk balok Induk (40/60) As 2 (A-B) pada daerah lapangan dipakai tulangan tarik 4 D22 dan tulangan tekan 2 D22 dengan susunan sebagai berikut:

- Tulangan tarik 1 lapis Lapis 1 : 4D22



Tipe balok : BS (40/60) Dimensi balok (b balok) : 400 mm Dimensi balok (h balok) : 600 mm Kuat tekan beton (fc’) : 29,05 MPa Kuat leleh tul. geser (fyv) : 240 MPa Diameter tul. geser (∅ geser) : 10 mm

326

β1 : 0,85 Faktor reduksi geser (ϕ) : 0,75 Berdasarkan perhitungan tulangan lentur pada BS (40/60) As 10 (C-D), diperoleh : Momen Tulangan Terpasang



perhitungan tulangan lentur tumpuan kiri dengan luasan tulangan sebagai berikut : As pakai tulangan tarik 7 D22 = 2662 mm2 As pakai tulangan tekan 3 D22 = 1140,86 mm2


0,85 𝑥 𝑓𝑐 ′ 𝑥 𝑏

𝑎 = 2662 𝑥 400

0,85 𝑥 29,05 𝑥 400


𝑎

2

2662 𝑥 400 𝑥 529 −107,81

2

480860478,16 Nmm

327

Momen Nominal Kanan Momen nominal kanan diperoleh dari hasil

perhitungan tulangan lentur tumpuan kiri dengan luasan tulangan sebagai berikut : As pakai tulangan tarik 7 D22 = 2662 mm2 As pakai tulangan tekan 3 D22 = 1140,86 mm2


0,85 𝑥 𝑓𝑐 ′ 𝑥 𝑏

𝑎 = 1140 ,86 𝑥 400

0,85 𝑥 29,05 𝑥 400


𝑎

2

1140,86 𝑥 400 𝑥 529 −46,20

2

2201392016,19 Nmm

Berdasarkan hasil output dan diagram gaya dalam akibat kombinasi (1,2+0,2 Sds)DL+1,0LL+0,39 EQX-+1,3 EQY didapatkan : Gaya geser terfaktor Vu = 200830,9 N Pembagian wilayah geser balok

Dalam perhitungan tulangan geser (sengkang) pada balok, wilayah balok dibagi menjadi 3 wilayah yaitu : - Wilayah 1dan 3 (daerah tumpuan), sejarak ¼ bentan - Wilayah 2 (daerah lapangan) , dimulai dari wilayah 1 atau 3 sampai ke ½ bentang balok.


(SNI 03-2847-2013 Pasal 11.1.2)

328



= 752718,634 Penulangan Geser Balok Pada Wilayah 1 dan 3 (Daerah Tumpuan) Gaya geser diperoleh dari :


𝑙𝑛+

𝑊𝑢 + 𝑙𝑛

2


𝑙𝑛+ 𝑉𝑢

(SNI 03-2847-2013, Pasal 21.3.4) Dimana :




Maka :

𝑉𝑢1 =480860478,1 + 220139206

7500+ 200830

𝑉𝑢1 = 294297,5 𝑁

329

Periksa kodisi geser pada penampang balok : Kondisi 1 (Tidak perlu tulangan geser) Vu ≤ 0,5 x Ø x Vc 294297,5 𝑁≤ 72705,78 N (Tidak Memenuhi) Kondisi 2 (Tulangan geser minimum) 0,5 x Ø x Vc ≤ Vu ≤ Ø x Vc 72705,78 ≤ 294297,5 𝑁 ≤ 145411,55 𝑁 (Tidak Memenuhi)

Kondisi 3 (Tulangan geser minimum) Ø x Vc ≤ Vu ≤ Ø (Vc +Vs min) 145411,55 𝑁 ≤ 294297,5 𝑁 ≤ 197782,554 N (Tidak Memenuhi) Kondisi 4 (Tulangan geser) Ø (Vc +Vs min)≤ Vu ≤ Ø (Vc +Vs max) 197782,554 N ≤ 294297,5 𝑁 ≤ 427681 N (Memenuhi) Kondisi 5 (Tulangan geser) Ø (Vc +Vs max) ≤ Vu ≤ Ø (Vc + 2Vs max) 427681 N ≤ 294297,5 𝑁 ≤ 709950,53 N (Tidak Memenuhi) Maka perencanaan penulangan geser balok diambil berdasarkan Kondisi 4.


Ø

𝑉𝑠 𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 =294297,5 𝑁 − 0,75 𝑥 193882,072

0,75

𝑉𝑠 𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = 198514,7 N

330





𝑆𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = 157,14 𝑥 240 𝑥 529

198514,7 𝑁

𝑆𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = 167,5 mm Sehingga direncanakan dipasang jarak 125 mm Kontrol jarak spasi tulangan geser berdasarkan kondisi 4 𝑆𝑚𝑎𝑥 <

𝑑


(SNI 03-2847-2013, Pasal 11.4.5) 125 𝑚𝑚 <

529


125 𝑚𝑚 < 600 𝑚𝑚 (memenuhi) Sehingga dipakai tulangan geser Ø 10-125 Cek Persyaratan SRPMM Untuk Kekuatan Geser Balok Pada kedua ujung komponen struktur lentur tersebut harus di pasang sengkang sepanjang jarak dua kali komponen struktur diukur dari muka perletakan ke arah tengah bentang.Sengkang pertama dipasang pada jarak tidak lebih dari 50 mm dari muka perletakan. Spasi maksimum sengkang tidak boleh melebihi : a) d/4 b) Delapan kali diameter tulangan longitudinal c) 24 kali diameter sengkang dan d) 300 mm

331

SNI 03-2847-2013 Pasal 21.3.4.(2) a)Spakai < 𝑑

4

125mm < 529

4


b)Spakai < 8 x D lentur 125mm < 8 x 22 125mm < 176 mm (memenuhi)

c) Spakai < 24 x D sengkang 125mm < 8 x 10 125mm < 240 mm (memenuhi)

d )Spakai < 300 mm 125mm < 300 mm (memenuhi)

Jadi penulangan geser balok sloof BS (40/60) pada wilayah 1 dan 3 (daerah tumpuan) dipasang Ø 10-125 dengan sengkang 2 kaki Pada Wilayah Lapangan

Gaya geser diperoleh dari metode perbandingan segitiga,dengan perhitungan sebagai beriku :

𝑉𝑢21

2𝑙𝑛 − 2𝑕

= 𝑉𝑢 11

2𝑙𝑛


1

2ln − 2𝑕)

1

2𝑙𝑛

𝑉𝑢2 =294297,5 𝑥 (

1

2 𝑥 7500− 2 𝑥 600)

1

2 𝑥 7500

𝑉𝑢2 = 200122,3 N

332

Periksa kodisi geser pada penampang balok : Kondisi 1 (Tidak perlu tulangan geser) Vu ≤ 0,5 x Ø x Vc 200122,3 N≤ 72705,78 N (Tidak Memenuhi) Kondisi 2 (Tulangan geser minimum) 0,5 x Ø x Vc ≤ Vu ≤ Ø x Vc 72705,78 ≤ 200122,3 N ≤ 145411,55 𝑁 (Tidak Memenuhi) Kondisi 3 (Tulangan geser minimum) Ø x Vc ≤ Vu ≤ Ø (Vc +Vs min) 145411,55 𝑁 ≤ 200122,3 N≤ 197782,554 N ( Tidak Memenuhi) Kondisi 4 (Tulangan geser) Ø (Vc +Vs min)≤ Vu ≤ Ø (Vc +Vs max) 197782,554 N ≤ 200122,3 N ≤ 427681 N ( Memenuhi) Kondisi 5 (Tulangan geser) Ø (Vc +Vs max) ≤ Vu ≤ Ø (Vc + 2Vs max) 427681 N ≤ 200122,3 N ≤ 709950,53 N (Tidak Memenuhi) Maka perencanaan penulangan geser balok diambil berdasarkan Kondisi 4


Ø

𝑉𝑠 𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 =200122,33 𝑁 − 0,75 𝑥 193882,072

0,75

𝑉𝑠 𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = 72947,7 N

333





𝑆𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = 157,14 𝑥 240 𝑥 529

72947,7 𝑁


𝑑


(SNI 03-2847-2013, Pasal 11.4.5) 200 𝑚𝑚 <

439



SNI 03-2847-2013 Pasal 21.3.4.(3)

a) Spakai < 𝑑

2

200mm < 439

2


334

Jadi penulangan geser balok induk BI (40/60) pada wilayah 2 (daerah lapangan) dipasang Ø 10-200 dengan sengkang 2 kaki

4.5.2.4 Perhitungan Panjang Penyaluran Tulangan Gaya tarik dan tekan pada tulangan di setiap penampang komponen struktur beton bertulang harus disalurkan pada masing masing sisi penampang melalui penyaluran tulangan. Adapun perhitungan penyaluran tulangan berdasarkan SNI 03-2847-2013 pasal 12. Penyaluran Tulangan Dalam Kondisi Tarik Penyaluran tulangan dalam kondisi tarik dihitung berdasarkan SNI 03-2847-2013 pasal 12.2.3. dan faktor modifikasi dari pasal 12.2.4. dan pasal 12.2.5. Panjang penyaluran untuk batang ulir dan kawat dalam kondisi tarik tidak boleh kurang dari 300 mm. [SNI 03-2847-2013 pasal 12.2.1]


𝑙𝑑 = 𝑓𝑦



𝐷𝑏

𝑑𝑏


335

e) Jarak pusat tulangan ke permukaan beton terdekat

Cb = decking + sengkang + (½ x D lentur) Cb = 50 mm + 10 mm + (½ x 22 mm) Cb = 71 mm

f) Setangah spasi pusat ke pusat batang tulangan

Cb = Smax + (½ x D lentur)+ (½ x D lentur) Cb = 25 mm + (½ x 22mm) +(½ x 22mm) Cb = 47 mm Ktr = Indek tulangan tranfersal (0)

𝑙𝑑 = 400

1,1 𝑥 1 𝑥 29,05′

1,3 𝑥 1,5 𝑥 1,047+0

22

𝑥 22

𝑙𝑑 =1354,8 mm Syarat : ld > 300 mm 1354,8 mm > 300 mm (memenuhi)

Perhitungan Reduksi Panjang Penyaluran : Reduksi dalam ld diizinkan bila tulangan pada komponen struktur lentur melebihi yang diperlukan. [SNI 03-2847-2013 pasal 12.2.5]




1901,43 𝑥 1354,5 𝑚𝑚

𝑅𝑒𝑑𝑢𝑘𝑠𝑖 𝑙𝑑 = 1171,4 𝑚𝑚 Maka panjang penyaluran tulangan dalam kondisi tarik 1200 mm Penyaluran Tulangan Berkait Dalam Kondisi Tarik

336

Panjang penyaluran untuk batang tulangan ulir dalam kondisi tarik yang diakhiri kait standart ldh ditentukan dari SNI 03-2847-2013 pasal 12.5.2. dan faktor modifikasi dari pasal 12.5.3. Tetapi tidak boleh kurang dari 8db dan 150 mm [SNI 03-2847-2013 pasal 12.5.1] Detail batang tulangan berkait untuk penyaluran kait standart





𝑙𝑑𝑕 = 0,24 𝑥 1,2 𝑥 400

1,0 𝑥 29,05 𝑥 22

𝑙𝑑𝑕 = 470 mm Perhitungan Reduksi Penyaluran Kait:


337

Reduksi dalam ldh harus diizinkan untuk dikalikan faktor faktor sesuai dengan SNI 03-2847-2013 pasal 12.5.3. Untuk kait 90 derajat dikalikan 0,8 [SNI 03-2847-2013 pasal 12.5.3 (b)] 𝑙𝑑𝑕𝑟𝑒𝑑𝑢𝑘𝑠𝑖 = 𝑙𝑑𝑕 𝑥 0,8 𝑙𝑑𝑕𝑟𝑒𝑑𝑢𝑘𝑠𝑖 = 470 x 0,8 𝑙𝑑𝑕𝑟𝑒𝑑𝑢𝑘𝑠𝑖 = 376 mm ≈ 400 mm Syarat : 8 db = 176 mm < 400 (memenuhi) 150 mm= 150 mm < 400 (memenuhi) Maka panjang penyaluran kait tulangan dalam kondisi tarik 400 mm Panjang kait 12db = 12(22) = 264mm Penyaluran Tulangan Dalam Kondisi Tekan Penyaluran tulangan dalam kondisi tekan ldc dihitung berdasarkan SNI 03-2847-2013 pasal 12.3.2. dan faktor modifikasi dari pasal 12.3.3. Tetapi tidak boleh kurang dari 200 mm. [SNI 03-2847-2013 pasal 12.2.1]

Perhitungan Reduksi Panjang Penyaluran : Untuk batang tulangan ulir ldc harus diambil sebesar yang terbesar dari :

e. 𝑙𝑑𝑐 = 0,24 𝑥 𝑓𝑦


𝑙𝑑𝑐 = 0,24 𝑥 400

1,0 𝑥 29,05 𝑥 22

𝑙𝑑𝑐 = 392 𝑚𝑚 f. 𝑙𝑑𝑐 = 0,043 𝑓𝑦 𝑑𝑏

𝑙𝑑𝑐 = 0,043 𝑥 400 𝑥 22 𝑙𝑑𝑐 = 378 𝑚𝑚 Maka ldc dipilih 392 mm

338

Perhitungan Reduksi Panjang Penyaluran : Reduksi dalam ldc diizinkan bila tulangan pada komponen struktur lentur melebihi yang diperlukan. [SNI 03-2847-2013 pasal 12.3.3]




760,57 𝑥 392 𝑚𝑚

𝑅𝑒𝑑𝑢𝑘𝑠𝑖 𝑙𝑑𝑐 = 294 𝑚𝑚 Panjang kait 4 db + 4 db = 4(22) + 4(22) = 176 mm

Gambar 4. 67 Detail Penulangan Balok induk

339

4.5.3 Perhitungan Penulangan Kolom Flowchart Penulangan Lentur

START

Rencanakan Dlentur dan tentukan Mu dan Pu dari output SAP

Hitung kelangsingan kolom: Bd= 𝑚𝑜𝑚𝑒𝑛 𝑏𝑒𝑏𝑎𝑛 𝑡𝑒𝑡𝑎𝑝 𝑏𝑒𝑟𝑓𝑎𝑘𝑡𝑜𝑟

𝑚𝑜𝑚𝑒𝑛 𝑏𝑒𝑏𝑎𝑛 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑏𝑒𝑟𝑓𝑎𝑘𝑡𝑜𝑟

Ec= 4700 𝑓𝑐′ Igkolom= 1/12. B. h3 Igbalok= 0,35. 1/12. B. h3 EI kolom =

0,4𝐸𝑐𝐼𝑔

1+𝛽𝑑

EI balok =0,4𝐸𝑐𝐼𝑔

1+𝛽𝑑

𝜓𝐵 =𝐸𝐼𝐾𝐿

𝐸𝐼𝐵𝐿

𝑑𝑎𝑛 𝜓𝐴 =𝐸𝐼𝐾𝐿

𝐸𝐼𝑆𝐿

Didapatkan nilai panjang efektif (k) dari gambar 10.10.1.1 SNI 2847-2013

A B

340

A B

Kontrol kelangsingan kolom 𝑘 .𝐿𝑢

𝑟>22

Hitung perbesaran momen: Pc = 𝜋2 .𝐸𝐼

𝑘 .𝐿𝑢 2

δs = 1

1−𝛴𝑃𝑢

0,75 𝛴𝑃𝑐

> 1

M1X= M1ns +δs M1s M2X= M2ns +δs M2s Diambil yang terbesar

OK

TIDAK OK

Kelangsingan

diabaikan

C D

341

C D

Cek Kondisi Balance : e perlu = Mu/Pu e min = (15 + 0,03h) Xb = 600

600+𝑓𝑦. 𝑑

ab = 0,85 . Xb Cs’ = As’ x (fy – 0,85 x fc’) T = As x fy Cc’ = 0,85 x β1 x fc’ x b x Xb Pb = Cc’ + Cs’ – T Mb = Cc’(d – d” – ab/2) + Cs’(d – d” – d’) + T . d” eb = Mb/Pb

Cek Kondisi Tekan Menentukan Ambil nilai x a = 0,85 x X Ey = fs/Es Es = (𝑑

𝑥. −1 )x 0,003

Syarat : Es < Ey Cs’ = As’x (fy – 0,85 x fc’) T = As x x 600 Cc’ = 0,85 x fc’ x b x β1 x X P = Cc’ + Cs’ – T Syarat : P > Pb Mn = Cc’(d – d” – a/2) + Cs’(d – d” – d’) + T . d”

eb> e perlu

Cek Kondisi Tekan Menentukan Ambil nilai x a = 0,5 x X Ey = fs/Es Es = (𝑑

𝑥. −1 )x 0,003

Syarat : Es < Ey Cs’ = As’x (fy – 0,85 x fc’) T = As x x 600 Cc’ = 0,85 x fc’ x b x β1 x X P = Cc’ + Cs’ – T Syarat : P > Pb Mn = Cc’(d – d” – a/2) + Cs’(d – d” – d’) + T . d”

E

OK TIDAK OK

F

342

OK

OK

E F

φMn> Mu

Cek spasi antar tulangan:

s= 𝑏−2𝑡−Ø 𝑠𝑒𝑛𝑔𝑘𝑎𝑛𝑔 −𝑛 .Ø.𝑡𝑢𝑙

𝑛−1

Cek dengan PCA COl

FINISH

Gambar Penulangan

OK

TIDAK OK

TIDAK OK

TIDAK OK

Gambar 4. 68 Flowchart Penulangan Kolom

343

Flowchart Penulangan Geser

Hitung kuat geser beton Vu1 =( Mnt+ Mnb)/hn Vs(min) = 0.33.bw.d Vc = 0,17 1 +

𝑁𝑢

14.𝐴𝑔 . 𝜆. 𝑓𝑐. bw.d

Vs max =0.33. 𝑓𝑐′.bw.d

RencanakanØ geser dan tentukan Mnt dan Mnb dari

output PCA COL

Start

Cek kondisi 8. 𝑉𝑢 ≤ 0,5𝜑.𝑉𝑐 →tidak perlu tulangan geser 9. 0,5𝜑. 𝑉𝑐 ≤ 𝑉𝑢 ≤ 𝜑𝑉𝑐 →tulangan geser minimum

Av)min) = 𝑏𝑤 .𝑠

3 𝑓𝑦 : Vs(min) = 0.33.bw.d

S(max) ≤ 𝑑/2 dan S(max) ≤ 600 mm 10. 𝜑𝑉𝑐 < 𝑉𝑢 ≤ 𝜑(𝑉𝑐 + 𝑉𝑠𝑚𝑖𝑛) →tulangan geser minimum 11. Av)min) = 𝑏𝑤 .𝑠

3 𝑓𝑦 : Vs(min) = 0.33.bw.d

S(max) ≤ 𝑑/2 : S(masx) ≤ 600 mm 12. 𝜑 𝑉𝑐 + 𝑉𝑠𝑚𝑖𝑛 < 𝑉𝑢 ≤ 𝜑 𝑉𝑐 + 0,33 𝑓𝑐′ . 𝑏𝑤. 𝑑 → perlu tulangan geser


𝑠

S(max) ≤ d/2 : S(masx) ≤ 600 mm

13. 𝜑 𝑉𝑐 + 0,33 𝑓𝑐′𝑏𝑤. 𝑑 < 𝑉𝑢 ≤ 𝜑 𝑉𝑐 + 0,66 𝑓𝑐′𝑏𝑤. 𝑑 → perlu tulangan geser


𝑠

S(max) ≤ d/2 : S(masx) ≤ 600 mm

14. Vc > 0.66 𝑓𝑐′ .bw.d → perbesar penampang

A B

344

A B

FINISH

Gambar Penulangan

Cek persyaratan berdasarkan kondisi

TIDAK OK

Gambar 4. 69 Flowchart Penulangan Geser Kolom

345

Kolom merupakan komponen utama struktur yang menahan beban aksial dan momen. Karenanya dalam perhitungan penulangan kolom dipilih kolom dengan aksial dan momen terbesar yaitu kolom AS- 2B pada lantai 1. Adapun data perencanaan, gambar denah kolom, hasil output dan diagram gaya dalam SAP 2000 ketentuan perhitungan penulangan kolom dengan metode SRPMM adalah sebagai berikut:

Gambar 4. 70 Denah Kolom yang ditinjau

346

4.5.3.1 Perhitungan Penulangan Lentur Kolom Data Perencanaan : Tipe Kolom : b kolom : 500 mm h kolom : 500 mm b balok : 400 mm h balok : 600 mm L kolom LT.1 : 5000 mm L kolom LT.2 : 4000 mm L balok memanjang1 : 8000 mm L balok memanjang 2 : 3000 mm L balok melintang : 8000 mm L sloof memanjang1 : 8000 mm L sloof memanjang 2 : 3000 mm L sloof melintang : 8000 mm Kuat tekan beton (fc’) : 30 Mpa Kuat leleh tulangan lentur (fy) : 400 Mpa Kuat leleh tulangan geser (fy geser) : 240 Mpa Diameter tulangan lentur (D lentur) : 19 mm Diameter tulangan geser (Ø geser) : 10 mm Tebal selimut beton (t decking) : 40 mm Faktor β1 : 0,85 Faktor reduksi kekuatan (φ) : 0,65 Faktor reduksi kekuatan geser (φ) : 0,75 Tinggi efektif kolom d = b- decking- Ø sengkang -½ D tul. Lentur = 500 mm- 40 mm- 10 mm- ½ 19 mm = 440,5 mm d’ = decking + Ø sengkang + ½ D tul.lentur = 40 mm+ 10 mm+ ½. 19 mm = 59,5 mm d’’ = b- decking- sengkang - ½ D tul.lentur -½ b = 500mm-40 mm-10mm-½.19mm- ½.500mm = 190,5 mm Berdasarkan hasil output SAP 2000, maka diperoleh gaya

347

aksial dan momen sebagai berikut

Gaya aksial akibat (1,4 D) Pu = 163.313,15 kg = 1.633.131,5 N

Gaya aksial akibat (1,2 D+ 1,6 L) Pu = 193.570,69 kg = 1.935.706,9 N

Gaya aksial terbesar (1,2D+1L+1,3Ex+0,39Ey) Pu = 201.060,31 kg = 2.010.603,1 N

Momen akibat pengaruh beban gravitasi kombinasi 1,2D+1,6L (Mns) Momen arah sumbu X

M1ns= 42.619.100 Nmm

M2ns = -78.740.200 Nmm Momen arah sumbu Y

348

M1ns= 2.793.700 Nmm

M2ns= 3.286.900 Nmm Momen akibat pengaruh beban gempa terbesar kombinasi -0,39 Ex+1,3 Ey Momen arah sumbu X

M1s= 133.638.600 Nmm

M2s= -141.658.100 Nmm Momen arah sumbu Y

M1s= 141.979.800 Nmm

M2s= -151.093.700 Nmm

Kontrol Kelangsingan Kolom Menentukan βd yaitu rasio beban aksial terfaktor maksimum terhadap rasio beban aksial total terfaktor maksimum βd = 𝑃𝑢 (1,4𝐷)

𝑃𝑢 (1,2𝐷+1,6𝐿)

349

= 1.633.131,5 𝑁

1.935.706,9 𝑁

= 0,87 Menghitung panjang Tekuk kolom (ψ) Ψ = 𝛴 𝐸𝐼/𝐿 𝑘𝑜𝑙𝑜𝑚

𝛴 𝐸𝐼/𝐿 𝑏𝑎𝑙𝑜𝑘

EI kolom = 0,4𝐸𝑐𝐼𝑔

1+𝛽𝑑

dengan Ig = 1/12 xb x h3 = 1/12 x 500 mm x (500 mm)3 = 5208333333 mm4 Ec = 4700 𝑓𝑐 = 4700 30 𝑀𝑝𝑎 = 25742,96 Jadi EI klm= 0,4𝐸𝑐𝐼𝑔

1+𝛽𝑑

= 0,4.25742 ,96.5208333333

1+0,87

= 2,868. 1013

EI balok = 0,4𝐸𝑐𝐼𝑔

1+𝛽𝑑

dengan Ig = 1/12 xb x h3 = 1/12 x 400 mm x (600 mm)3 = 2520000000 mm4 Ec = 4700 𝑓𝑐 = 4700 30 𝑀𝑝𝑎 = 25742,96 Jadi EI blk= 0,4𝐸𝑐𝐼𝑔

1+𝛽𝑑

= 0,4.25742 ,96. 2520000000

1+0,87

= 1,388. 1013

Untuk menentukan panjang tekuk kolom, akan diterapkan dengan menggunakan diagram faktor panjang tekuk (k). Kolom atas Ψa = 𝛴 𝐸𝐼/𝐿 𝑘𝑜𝑙𝑜𝑚


350

= 𝐸𝐼/𝐿 𝑘𝑙𝑚 𝑙𝑡 .1+ 𝐸𝐼/𝐿 𝑘𝑙𝑚 𝑙𝑡 .2

𝐸𝐼/𝐿 𝑏𝑙𝑘 𝑚𝑒𝑚 1+ 𝐸𝐼/𝐿 𝑏𝑙𝑘 𝑚𝑒𝑚 2+2. 𝐸𝐼/𝐿 𝑏𝑙𝑘 𝑚𝑒𝑙 =

2,86 .1013

5000𝑚𝑚+

2,86.1013

4000𝑚𝑚𝑚1,388 .1013

8000𝑚𝑚+

1,388 .1013

3000𝑚𝑚+ 2.

1,388 .1013

8000𝑚𝑚

= 1,31 Kolom bawah Ψb = 𝛴 𝐸𝐼/𝐿 𝑘𝑜𝑙𝑜𝑚


= 𝐸𝐼/𝐿 𝑘𝑙𝑚 𝑙𝑡 .1+ 𝐸𝐼/𝐿 𝑘𝑙𝑚 𝑝𝑒𝑛𝑑𝑒𝑘

𝐸𝐼/𝐿 𝑠𝑙𝑓 𝑚𝑒𝑚 1+ 𝐸𝐼/𝐿 𝑠𝑙𝑓 𝑚𝑒𝑚 2+2. 𝐸𝐼/𝐿 𝑠𝑙𝑓 𝑚𝑒𝑙 =

2,86 .1013

5000𝑚𝑚+

2,86.1013

1200𝑚𝑚𝑚1,388 .1013

8000𝑚𝑚+

1,388 .1013

3000𝑚𝑚+ 2.

1,388 .1013

8000𝑚𝑚

= 3,01 Sehingga faktor panjang efektif (k) = 1,65 Menghitung radius girasi r

r = 𝐼

𝐴

= 31250000000 𝑚𝑚 4

500 𝑚𝑚 .500 𝑚𝑚

= 144,34 mm

Kontrol Kelangsingan Jika nilai 𝑘 .𝐿𝑢

𝑟≤22 , maka pengaruh kelangsingan

diabaikan (termasuk kolom pendek) Jika nilai 𝑘 .𝐿𝑢

𝑟>22 , maka kolom langsing

𝑘 .𝐿𝑢

𝑟 = 1,65.(5000𝑚𝑚−600𝑚𝑚 )

144,34 𝑚𝑚

= 50,299 > 22, Karena 𝑘 .𝐿𝑢

𝑟 = 50,299 > 22, maka kolom termasuk kolom

langsing Peninjauan Kolom Akibat Momen Arah X

Berdasarkan hasil output program SAP 2000, maka diperoleh hasil gaya-gaya momen dalam arah X pada kolom K-1 sebagai berikut: Momen Akibat Beban Gravitasi kombinasi 1,2D+ 1,6L

351

M1ns = 42.619.100 Nmm M2ns = -78.740.200 Nmm Momen Akibat Beban gempa kombinasi -0,39Ex-1,3 Ey M1s = 133.638.600 Nmm M2s = -141.658.100 Nmm Menghitung nilai Pc (P kritis) pada kolom Pc = 𝜋2 .𝐸𝐼

𝑘 .𝐿𝑢 2

= 𝜋2 .2,868.1013

1,65. (5000𝑚𝑚−600𝑚𝑚 2 = 1.709.520,157 N ΣPc = nx Pc = 17 x 1.709.520,157 N = 29.061.842,66 N Pu = 2.010.603,1 N ΣPu = nx Pu = 17 x 2.010.603,1 N = 34.180.252,7 N Menghitung Faktor Pembesaran Momen (δs ) δs = 1

1−𝛴𝑃𝑢

0,75 𝛴𝑃𝑐

= 1

1−29.061 .842 ,66𝑁

0,75 𝑥 34.180 .252 ,7 𝑁

= 1,1 Pembesaran Momen M1X= M1ns +δs M1s = 42.619.100Nmm+(1,1x133.638.600 Nmm) = 189.837.867,1 Nmm M2X= M2ns +δs M2s = -78.740.200Nmm-(1,1x141.658.100Nmm) = -234.793.397,4Nmm Maka diambil momen terbesar yaitu M2X= -234.793.397,4Nmm

352

Mn = 𝑀2𝑋

𝜑

= −234.793.397,4𝑁𝑚𝑚

0,65

= -361.220.611,4 Nmm Pn = 𝑃𝑢

𝜑

= 2.010.603,1 𝑁

0,65

= 2.093.235,54 N Perhitungan ρperlu dari diagram interaksi Dalam menentukan nilai ρperlu untuk kebutuhan tulangan lentur kolom, digunakan Diagram Interaksi pada buku Tabel Grafik dan Diagram Interaksi untuk Perhitungan Struktur Beton berdasarkan SNI 1992. Keterangan yang dibutuhkan dalam penggunaan Diagram Interaksi adalah : Sumbu Vertikal 𝑃𝑢

𝑏𝑕=

2.010.603,1 𝑁

500 𝑚𝑚 .500 𝑚𝑚= 8,04

Sumbu Horizontal 𝑀𝑢

𝑏𝑕2 = 234.793.397,4𝑁𝑚𝑚

500 𝑚𝑚 .(500𝑚𝑚 )2= 2,88 μh =h kolom – (2.decking)–(2.Øgeser) – Dlentur = 500 – ( 2.40) – (2.10) – 19 = 381 mm μ = 𝜇𝑕

𝑕 𝑘𝑜𝑙𝑜𝑚

= 0,762 ≈ 0,8

353

Maka didapatkan ρperlu= 1,3 % Jadi Luas Tulangan lentur kolom (As) As = ρperlu .b.d =0,013 . 500mm. 440,5 mm = 3400 mm2

Jumlah tulangan lentur pasang (n) n = 𝐴𝑠

1

4 .𝜋 .𝑑2

= 34001

4 .𝜋 .192

=11,89 ≈12 tulangan

As pasang = n x( ¼. π. d2) = 12 x ( ¼. π. (19mm)3) = 3402,44 mm2 Mencari emin dan eperlu emin = (15+0,03.h) = (15+0,03. 500 mm) = 30 mm eperlu= 𝑀𝑢

𝑃𝑢 = 361.220.611,4 𝑁𝑚𝑚

2.093.235,54 𝑁= 116,77mm

354

Cek Kondisi Balance

Syarat : ɛs = ɛy → (fs = fy) d = 440,5 mm d’ = 59,5 mm d’’ = 190,5 mm xb = 600

(600+𝑓𝑦 )𝑑

= 600

(600+400 𝑀𝑝𝑎 )440,5 𝑚𝑚

= 264,3 mm ab = 0,85. Xb = 0,85. 264,2 mm =224,655 mm Cs’ = As’ (fy- 0,85 fc’) = 3402,4 mm2. (400 Mpa-0,85. 30 Mpa) = 1.274.178,14 N T = As. Fy = 3402,4 mm2. 400 Mpa = 1.360.937,94 N

355

Cc’ = 0,85. β1. fc’. B. Xb = 0,85. 0,85. 30 Mpa. 500 mm. 264,3 mm = 2.864.351,25 N ΣV=0 Pb = Cc’+Cs’-T = 2.864.351,25N+1.274.178,14N- 1.360.937,94 N = 2.777.591,46 N Mb = Pb x eb = 𝐶𝑐′ 𝑑 − 𝑑′′ −

𝑎𝑏

2 + 𝐶𝑠′ 𝑑 − 𝑑′′ − 𝑑′ + 𝑇. 𝑑′

= 2.864.351,25𝑁. 440,5 − 190,5 −224,655

2 +

1.274.178,14 𝑁. (440,5 − 190,5 − 59,5)+ 1.360.937,94 𝑁. 59,5\

= 574.586.596 Nmm eb = 𝑀𝑏

𝑃𝑏

= 574.586.596 𝑁𝑚𝑚

2.777.591,46 𝑁

= 206,86 mm Kontrol Kondisi : emin < eperlu < ebalanced(Kondisi Tekan Menentukan) emin < eperlu > ebalanced (Kondisi Tarik Menentukan) Karena e min < e perlu < eb 30 mm < 116,77 mm < 206,865 mm Maka kolom termasuk dalam kondisi tekan menentukan Kontrol kondisi tekan menentukan

356

Direncanakan X sebesar 275 mm Syarat : εs< εy (fs<fy) εs = 𝑑

𝑥− 1 . 0,003

= 440,5 𝑚𝑚

275 𝑚𝑚− 1 . 0,003

= 0,0018 fs = 𝑑

𝑥− 1 . 600

= 440,5 𝑚𝑚

275 𝑚𝑚− 1 . 600

= 361,09 Mpa εy = 𝑓𝑦

𝐸𝑠

= 400 𝑀𝑝𝑎

200.000 𝑀𝑝𝑎

= 0,002 Kontrol : εs < εy 0,0018 < 0,002.. (memenuhi) fs< fy 361,09 Mpa < 400 Mpa

357

Cs’ = As’(fy-0,85 . fc’) = 3402,44 mm2 (400 Mpa- 0,85. 30 Mpa) = 1.274.178,144 N Cc’ = 0,85 x β1 xfc’ x b x X = 0,85 x 0,85x 30 Mpa x 400 mm x 275 mm = 2.980.312,5 N T = 𝐴𝑠

𝑑

𝑥− 1 . 600

= 3402,44 𝑚𝑚2 440,5 𝑚𝑚

275 𝑚𝑚− 1 . 600

= 1.228.555,79 N P = Cc’ + Cs’- T =2.980.312,5N+1274.178,1N-1.228.555,79 N = 3.025.934,85 N Syarat : P > Pb 3.025.934,85 N>2.777.591,46 N (OK) Mn = 𝐶𝑐′ 𝑑 − 𝑑′′ −

𝛽 .𝑋

2 + 𝐶𝑠′ 𝑑 − 𝑑′′ − 𝑑′ + 𝑇. 𝑑′

= 2.980.312,5 N(440,5 - 59,5 - 0,85.275

2) +

1.274.178,144 N( 440,5 - 59,5 -190,5) + 1.228.555,79 N. 440,5 = 873.524.916,5 Nmm ϕMn= 0,65. 873.524.916,5 Nmm = 567.791.195 Nmm Cek syarat : ϕMnpasang > Mn 567.791.195 Nmm > 361.220.611,4 Nmm (OK)

Peninjauan Kolom Akibat Momen Arah Y Berdasarkan hasil output program SAP 2000, maka diperoleh hasil gaya-gaya momen dalam arah Y pada kolom K-1 sebagai berikut: Momen Akibat Beban Gravitasi kombinasi 1,2D+ 1,6L M1ns = 2.793.700 Nmm M2ns = 3.286.900 Nmm

358

Momen Akibat Beban gempa kombinasi -0,39Ex-1,3 Ey M1s = 141.979.800 Nmm M2s= -151.093.700 Nmm Menghitung nilai Pc (P kritis) pada kolom Pc = 𝜋2 .𝐸𝐼

𝑘 .𝐿𝑢 2

= 𝜋2 .2,868.1013

1,65. (5000𝑚𝑚−600𝑚𝑚 2 = 1.709.520,157 N ΣPc = nx Pc = 17 x 1.709.520,157 N = 29.061.842,66 N Pu = 2.010.603,1 N ΣPu = nx Pu = 17 x 2.010.603,1 N = 34.180.252,7 N Menghitung Faktor Pembesaran Momen (δs ) δs = 1

1−𝛴𝑃𝑢

0,75 𝛴𝑃𝑐

= 1

1−29.061 .842 ,66𝑁

0,75 𝑥 34.180 .252 ,7 𝑁

= 1,1 Pembesaran Momen M1X= M1ns +δs M1s =2.793.700 Nmm +(1,1x 141.979.800 Nmm) = 159.201.288,1 Nmm M2X= M2ns +δs M2s = 3.286.900 Nmm -(1,1x-151.093.700 Nmm) = -163.160.729,9 Nmm Maka diambil momen terbesar yaitu M2X= -163.160.729,9 Nmm

359

Mn = 𝑀2𝑋

𝜑

= −163.160.729,9𝑁𝑚𝑚

0,65

= 251.016.507,5 Nmm Pn = 𝑃𝑢

𝜑

= 2.010.603,1 𝑁

0,65

= 3.093.235,54 N Perhitungan ρperlu dari diagram interaksi Dalam menentukan nilai ρperlu untuk kebutuhan tulangan lentur kolom, digunakan Diagram Interaksi pada buku Tabel Grafik dan Diagram Interaksi untuk Perhitungan Struktur Beton berdasarkan SNI 1992. Keterangan yang dibutuhkan dalam penggunaan Diagram Interaksi adalah : Sumbu Vertikal 𝑃𝑢

𝑏𝑕=

2.010.603,1 𝑁

500 𝑚𝑚 .500 𝑚𝑚= 8,04

Sumbu Horizontal 𝑀𝑢

𝑏𝑕2 = 163.160.729,9𝑁𝑚𝑚

500 𝑚𝑚 .(500𝑚𝑚 )2= 2,008 μh =h kolom – (2.decking)–(2.Øgeser) – Dlentur = 500 – ( 2.40) – (2.10) – 19 = 381 mm μ = 𝜇𝑕

𝑕 𝑘𝑜𝑙𝑜𝑚

= 0,762 ≈ 0,8

360

Maka didapatkan ρperlu= 1 % Jadi Luas Tulangan lentur kolom (As) As = ρperlu .b.d =0,01 . 500mm. 440,5 mm = 2500 mm2

Jumlah tulangan lentur pasang (n) n = 𝐴𝑠

1

4 .𝜋 .𝑑2

= 25001

4 .𝜋 .192

=8,817 ≈9 tulangan

As pasang = n x( ¼. π. d2) = 9 x ( ¼. π. (19mm)2) = 2551,76 mm2 Mencari emin dan eperlu emin = (15+0,03.h) = (15+0,03. 500 mm) = 30 mm eperlu= 𝑀𝑢

𝑃𝑢 = 251.016.507,5 𝑁𝑚𝑚

3.093.235,54 𝑁= 81,15mm

361

Cek Kondisi Balance

Syarat : ɛs = ɛy → (fs = fy) d = 440,5 mm d’ = 59,5 mm d’’ = 190,5 mm xb = 600

(600+𝑓𝑦 )𝑑

= 600

(600+400 𝑀𝑝𝑎 )440,5 𝑚𝑚

= 264,3 mm ab = 0,85. Xb = 0,85. 264,2 mm =224,655 mm Cs’ = As’ (fy- 0,85 fc’) = 2551,76 mm2. (400 Mpa-0,85. 30 Mpa) = 955.633,6 N T = As. Fy = 2551,76 mm2. 400 Mpa = 1.020.703 N Cc’ = 0,85. β1. fc’. B. Xb

362

= 0,85. 0,85. 30 Mpa. 500 mm. 264,3 mm = 2.864.351,25 N ΣV=0 Pb = Cc’+Cs’-T = 2.864.351,25N+955.633,6 N - 1.020.703 N = 2.799.281,4 N Mb = Pb x eb = 𝐶𝑐′ 𝑑 − 𝑑′′ −

𝑎𝑏

2 + 𝐶𝑠′ 𝑑 − 𝑑′′ − 𝑑′ + 𝑇. 𝑑′

= 2.864.351,25𝑁. 440,5 − 190,5 −224,655

2 +

955.633,6 𝑁. (440,5 − 190,5 − 59,5)+ 1.020.703 𝑁. 59,5 = 449.089.192 Nmm eb = 𝑀𝑏

𝑃𝑏

= 449.089.192 𝑁𝑚𝑚

2.799.281,4 𝑁

= 160,43 mm Kontrol Kondisi : emin < eperlu < ebalanced(Kondisi Tekan Menentukan) emin < eperlu > ebalanced (Kondisi Tarik Menentukan) Karena e min < e perlu < eb 30 mm < 81,15 mm < 206,865 mm Maka kolom termasuk dalam kondisi tekan menentukan Kontrol kondisi tekan menentukan

363


𝑥− 1 . 0,003

= 440,5 𝑚𝑚

275 𝑚𝑚− 1 . 0,003

= 0,0018 fs = 𝑑

𝑥− 1 . 600

= 440,5 𝑚𝑚

275 𝑚𝑚− 1 . 600

= 361,09 Mpa εy = 𝑓𝑦

𝐸𝑠

= 400 𝑀𝑝𝑎

200.000 𝑀𝑝𝑎

= 0,002

Kontrol : εs < εy 0,0018 < 0,002.. (memenuhi) fs< fy 361,09 Mpa < 400 Mpa Cs’ = As’(fy-0,85 . fc’) = 2551,76 mm2 (400 Mpa- 0,85. 30 Mpa)

364

= 955.633 N Cc’ = 0,85 x β1 xfc’ x b x X = 0,85 x 0,85x 30 Mpa x 400 mm x 275 mm = 2.980.312,5 N T = 𝐴𝑠

𝑑

𝑥− 1 . 600

= 2551,76 𝑚𝑚2 440,5 𝑚𝑚

275 𝑚𝑚− 1 . 600

= 921.416,84 N P = Cc’ + Cs’- T =2.980.312,5N+955.633 N -921.416,84 N = 3.014.529,26 N Syarat : P > Pb 3.014.529,26 N >2.799.281,4 N (OK) Mn = 𝐶𝑐′ 𝑑 − 𝑑′′ −

𝛽 .𝑋

2 + 𝐶𝑠′ 𝑑 − 𝑑′′ − 𝑑′ + 𝑇. 𝑑′

= 2.980.312,5 N(440,5 - 59,5 - 0,85.275

2) +

955.633 N ( 440,5 - 59,5 -190,5) + 921.416,84 N. 440,5 = 754.332.212,8 Nmm ϕMn= 0,65. 754.332.212,8 Nmm = 490.315.938,3 Nmm Cek syarat : ϕMnpasang > Mn 567.791.195 Nmm > 251.016.507,5 Nmm (OK)

Sehingga pada kolom K-1 dipasang berdasarkan penulangan lentur terbesar, yaitu pada sumbu X maka dipasang sebesar 4D19 pada tiap sisi

Cek dengan program PCACOL

Semua output mengenai perhitungan dimasukkan ke dalam analisis PCACOL, sehingga diperoleh grafik momen sebagai berikut :

Mutu beton (fc’) = 30 MPa

365

Kuat leleh tulangan lentur (fy lentur) = 400 Modulus Elastisitas (Ec) = 25743 MPa β1 = 0,85 b kolom = 500 mm h kolom = 500 mm

Gambar 4. 71 Diagram P-M PCA COL

366

Gambar 4. 72 Output Momen PCA COL

4.5.3.2 Penulangan Geser Kolom

Data Perencanaan : b kolom = 500 mm h kolom = 500 mm L kolom = 5000 mm Kuat tekan beton (fc’) = 30 MPa Kuat leleh tulangan lentur (fy lentur) = 400 MPa Kuat leleh tulangan geser (fy geser) = 240 MPa Diameter tulangan lentur (D lentur) = 22 mm Diameter tulangan geser (Ø geser) = 12 mm Faktor reduksi kekuatan geser (φ) = 0,75

367

Berdasarkan hasil dari program bantu SAP 2000 didapatkan hasil gaya aksial yang terjadi pada kolom K1 sebagai berikut :

Gaya aksial akibat (1,2D + 1,6L)

Pu = 193.570,69 kg = 1.935.706,9 N

Gaya lintang rencana pada kolom yang menggunakan SRPMM harus direncanakan sebagai berikut :

Gambar 4. 73 Desain Untuk Geser Kolom

Vu= 𝑀𝑛𝑡 +𝑀𝑛𝑏

𝑙𝑛

Dimana:

Mnt = Momen nominal atas kolom

Mnb = Momen nominal bawah kolom

Mnt = 𝑀𝑢𝑡

𝜙 =361220611 ,4 𝑁𝑚𝑚

0,75= 481627481,9 Nmm

368

Mnb = 𝑀𝑢𝑡

𝜙 =361220611 ,4 𝑁𝑚𝑚

0,75= 481627481,9 Nmm

Vu = 𝑀𝑛𝑡 +𝑀𝑛𝑏

𝑙𝑛

Vu = 481627481 ,9+481627481 ,9

4400

= 218921,6 N

Syarat Kuat Tekan Beton (fc’)

Nilai 𝑓𝑐 yang digunakan tidak boleh melebihi 8,3MPa

𝑓𝑐< 8,3 Mpa

30 𝑀𝑝𝑎< 8,3 Mpa

5,4772 < 8,3 (memenuhi)

Kuat Geser beton

Vc = 0,17 1 +𝑁𝑢

14.𝐴𝑔 . 𝜆. 𝑓𝑐. bw.d

= , 17 1 +1.935.706,9 𝑁

14.250000 . 1. 30𝑀𝑝𝑎. 500.440,5

= 216862,06 N Kuat Geser Tulangan Vs min = 0,33 bw. D = 0,33. 500mm. 440,5 mm = 72682,5 N Vs max = 0,33 . 𝑓𝑐.bw.d = 0,33. 30 𝑀𝑝𝑎. 500mm. 440,5 mm = 398098,45 N Vs2max = 0,66 . 𝑓𝑐.bw.d = 0,66. 30 𝑀𝑝𝑎. 500mm. 440,5 mm = 796196,9 N

369

Cek Kondisi Geser Kondisi 1 (Tidak perlu tulangan geser) Vu ≤ 0,5 x Ø x Vc 218921,6 𝑁 ≤ 81323,27 N (Tidak Memenuhi) Kondisi 2 (Tulangan geser minimum) 0,5 x Ø x Vc ≤ Vu ≤ Ø x Vc 81232,27 ≤ 218921,6 𝑁 ≤ 162646,55 𝑁 (Tidak Memenuhi) Kondisi 3 (Tulangan geser minimum) Ø x Vc ≤ Vu ≤ Ø (Vc +Vs min) 162646,55 𝑁 ≤ 218921,6 𝑁 ≤ 217158 N (Tidak Memenuhi) Kondisi 4 (Tulangan geser) Ø (Vc +Vs min)≤ Vu ≤ Ø (Vc +Vs max) 217158N ≤ 218921,6 𝑁 ≤ 461220,38 N (Memenuhi) Maka perencanaan penulangan geser balok diambil

berdasarkan Kondisi 4.


Ø

𝑉𝑠 𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 =218921,6 𝑁 − 162646,55 𝑁

0,75

𝑉𝑠 𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = 75033,38 N Direncanakan menggunakan tulangan geser Ø10 mm

dengan sengkang 2 kaki, maka luasan tulangan geser : Av perlu = (0,25 x 3,14 x d2) x n kaki

370

= (0,25 x 3,14 x (10 mm)2) x 2 = 157,08 mm2

Jarak tulangan geser perlu (S perlu) Sperlu = 𝐴𝑣 .𝑓𝑦𝑣 .𝑑


=157,08 .240 𝑀𝑝𝑎 .440,5 𝑚𝑚

75033 ,38 𝑁

= 221,33 mm Cek Persyaratan SRPMM Untuk Kekuatan Geser Kolom Pada kedua ujung komponen struktur lentur tersebut

harus di pasang sengkang sepanjang jarak dua kali komponen struktur diukur dari muka perletakan ke arah tengah bentang.Sengkang pertama dipasang pada jarak tidak lebih dari 50 mm dari muka perletakan.

Spasi maksimum sengkang tidak boleh melebihi : a) d/4 b) Delapan kali diameter tulangan longitudinal c) 24 kali diameter sengkang dan d) 300 mm SNI 03-2847-2013 Pasal 21.3.4.(2) a) Spakai < 8 x D lentur

221 mm < 8 x 19 221 mm < 152 mm (tdk memenuhi)

b) Spakai < 24 x D sengkang 221mm < 8 x 10 221mm < 240 mm (memenuhi)

c) Spakai < 24 x D sengkang 221mm < ½. 500mm 221mm < 250 mm

d) Spakai < 300 mm 221mm < 300 mm (memenuhi)

371

Jadi dipasang sengkang ϕ10-150 Panjang Lo tidak boleh kurang dari pada nilai terbesar

berikut ini : a) Seperenam tinggi bersih kolom Lo = 1/6. (5000 – 600) mm = 733 mm b) Dimensi terbesar penampang kolom Lo = 500 mm c) Lo > 450 mm

Sehingga dipasang sengkang sebesar Ø10 – 150 mm. Penyaluran tulangan dalam kondisi tekan

Panjang penyaluran dalam kondisi tekan ldc harus diambil dari nilai yang terbesar dari

ldc=

=

333,01 mm

ldc=

326,8 mm

syarat ldc tidak boleh kurang dari 200 mm

372

Perhitungan Sambungan Lewatan Tulangan Vertikal Kolom Berdasarkan SNI 03-2847-2013 Pasal 12.16.1, Panjang lewatan minimum untuk sambungan lewatan tekan adalah 0,071 x fy x db, untuk fy = 420 Mpa atau kurang, tetapi tidak kurang dari 300 mm. 0,071 x fy x db > 300 mm 0,071 x 400 Mpa x 19 mm > 300 mm 539,6 mm > 300 mm (memenuhi) Maka panjang sambungan lewatan kolom sebesar 600 mm

373

4.6 Perhitungan Pondasi

Start

Diketahui data tanah SPT, fc’, fy, dimensi tiang pancang, Ø tulangan, b poer, hrencana, Pu, Mux, Muy

Tentukan kedalaman borpile Hitung daya dukung tanah:

P= 40. Ap. N + 𝐴𝑠 .𝑁𝑎𝑣

5

Apabila Pbahan> Ptanah maka tentukan Pbahan Apabila Ptanah>Pbahan maka hitung P bahan

Tentukan jumlah borpile n=

𝛴𝑃

𝑃 𝑖𝑗𝑖𝑛 𝑡𝑎𝑛𝑎 𝑕

Tentukan jarak antar borpile (s) 2,5 D ≤ s ≤ 3 D Tentukan jarak borpile ke tepi poer (s’) 1,5 D ≤ s’ ≤ 2D Hitung efisiensi borpile

A B

374

A B

𝑉𝑐 = 0,33 𝑥 𝜆 𝑥 𝑓𝑐 𝑥 𝑏𝑜 𝑥 𝑑

Hitung tebal poer berdasarkan geser pons : Satu Arah (Akibat Kolom) Luasan Tributari (At) : At= 𝐵 𝑝𝑜𝑒𝑟

2- 𝐵 𝑘𝑜𝑙𝑜𝑚

2- 𝑑

2- x L poer

Vu = qt x At 𝑉𝑐 = 0,17 𝑥 𝑓𝑐𝑥 𝑏𝑤 𝑥 𝑑 Dua Arah (Akibat Kolom dan Pancang) Luasan Tributari (At) : At = (L poer x B poer) – ((L kolom + tebal poer) x (B kolom + tebal poer)) Vu = qt x At Vc= 0,17 1 +

2

𝛽 𝑥 1 𝑥 𝑓𝑐′ 𝑥 boxd

Vc = 0,17 𝑥 𝑓𝑐𝑥 𝑏𝑤 𝑥 𝑑

Hitung terhadap panjang penyaluran tulangan kolom : 0,07 x fy x db ≥ 300 mm Diambil tebal poer (h) terbesar dari 2 tinjauan diatas.

𝑃 = 𝛴𝑃

𝑛±

𝑀𝑥 𝑌

𝛴𝑦²±

𝑀𝑦 𝑋

𝛴𝑥²

Cek tegangan yang terjadi

C

D

375

Aspasang ≥ Asperlu

FINISH

Gambar Rencana

C D

Pmax ≤ Pijin tanah Pmin ≤ Pijin tanah Pgroup ≤ Pmax

Menghitung: 1. 𝑀𝑛 =

𝑀𝑢

𝜑 𝑑𝑒𝑛𝑔𝑎𝑛 𝜑 = 0,9


𝑏×𝑑𝑥 2


𝑓𝑐 ′×0,85

4. 𝜌 =1

𝑚× 1 − 1 −

2×𝑚×𝑅𝑛


5. 𝜌𝑚𝑖𝑛 =1,4


6. 𝜌𝑚𝑎𝑘𝑠 = 𝜌𝑏 × 0,75 Cek ρmin<ρperlu<ρmaxmemenuhi As perlu = ρperlu x b x d

TIDAK OK

Gambar 4. 74 Flowchart Perhitungan Pondasi

376

Diketahui data tanah sebagai berikut : Jenis Tanah N Grafik SPT

0 0

-1 lempung berlanau berpasir berkerikil 30




-5 lempung berlanau berpasir berkerikil 44 -6 lempung berlanau berpasir berkerikil 46

-7 pasir berkerikil berlempung berlanau 48



-10 pasir berkerikil berlempung berlanau 60 -11 lempung berlanau berpasir 59

-12 lempung berlanau berpasir 57














-26 lempung berlanau 52




0

30

59

51

42

44

46

48

49

55

60

59

57

58

59

60

60

54

47

43

39

50

60

60

60

56

52

56

60

60

60-30

-29

-28

-27

-26

-25

-24

-23

-22

-21

-20

-19

-18

-17

-16

-15

-14

-13

-12

-11

-10

-9

-8

-7

-6

-5

-4

-3

-2

-1

0

0 10 20 30 40 50 60

377

-30 lempung berlanau 60 Direncanakan: Kedalaman bor pile (h) = 10 m Diameter bor pile (D) = 0,3 Keliling bor pile = π. D = 3,14 . 0,3 m = 0,94 m Luas bor pile (Ap) = ¼. π. D2 = ¼. 3,14. (0,3)2 = 0,071 m2 Luas selimut tiang (As) = π. D. h = 3,14. 0,3 m. 10m = 9,42 m2 Tebal selimut (t) = 50 mm Mutu beton = 30 Mpa Safety factor = 3 Menghitung daya dukung tanah : Qu = Qp + Qs Dengan Qp = 40. N. Ap. 50% = 40. 60. 0,071 m2. 50 % = 84,82 ton Qs = 𝐴𝑠 .𝑁𝑎𝑣

5

= 9,43 .40,83

5

= 76,96 ton Qu = 84,82 ton + 76,96 ton = 161,8 ton Pijin = 𝑄𝑢

𝑆𝑓

= 161,8 𝑡𝑜𝑛

3

= 53,93 ton

378

4.6.1 Perhitungan Pondasi Tipe 1 Diketahui output SAP 2000 pada joint 764 • Akibat beban tetap (1,0DL + 1,0LL) P = 100,68 Ton • Akibat beban sementara (1DL + 1LL + 1Ex) P = 116,30Ton • Akibat beban sementara (1DL + 1LL + 1Ey) P = 117,43Ton a. Perhitungan Kebutuhan Bor pile Perhitungan beban pondasi sebelum ditambahkan berat sendiri poer Pmax = 122,68 Ton (dari kombinasi 1D+1L) 𝑛 =

𝑃𝑚𝑎𝑥

𝑃𝑖𝑗𝑖𝑛=

100,68

53,93 = 1,76 ≈ 2

b. Perencanaan Dimensi Poer Pada perencanaan pondasi bor pile dalam menghitung jarak antar bor pile (S) menurut buku karangan Karl Terzaghi dan Ralph B. Peck dalam bukunya Mekanika Tanah dalam Praktek Rekayasa Jilid 2 menyebutkan bahwa : Perhitungan jarak antar bor pile (S) S ≥ 2,5 D S ≥ 2,5 x 30 cm S ≥ 75 cm Maka dipakai S = 80 cm Perhitungan jarak bor pile ke tepi poer (S’) S’ = 1,5 D S’ = 1,5 x 30 cm S’ = 45 cm Maka dipakai S = 45 cm Dapat disimpulkan ukuran panjang poer, yaitu: = 1,7 m , lebar = 1,2 m

379

b. Perhitungan Kebutuhan Bor pile Berat poer = A. t poer. BJ = 1,2 m. 1,7 m. 0,6 m. 2400 kg/m3 = 2203,2 kg Perhitungan jumlah tiang Akibat beban tetap (1D+ 1L) 𝑛 =

𝑃𝑚𝑎𝑥


100680 +2203

53,93 = 1,92 ≈ 2

Akibat beban sementara (1D+1L+1E) 𝑛 =

𝑃𝑚𝑎𝑥


12000 +2203

53,93 = 1,96 ≈ 2

c. Perhitungan daya dukung tiang berdasarkan efisiensi Periksa ulang kebutuhan bor pile setelah ditambahkan berat sendiri poer dengan tebal poer diasumsikan 600 mm dan berat tanah di atas poer. Pmax = 117,43Ton Berat poer (1,7m x 1,2 m x 0.6m x 2,4 Ton/m3) =2,203 Ton Berat tanah (1,7m x 1,2m x 1,2m x 2 Ton/m3) = 3,672 Ton+

380

123,305 Ton

𝑛 = 𝑃𝑚𝑎𝑥


117,43

53,93= 1,97 ≈ 2

Setelah ditambahkan berat sendiri poer dengan dimensi (1700 mm x 900 mm) dan tanah diatas poer tetap dibutuhkan bor pile sebanyak 2 buah d. Perhitungan daya dukung tiang berdasarkan effisiensi Dari output program analisis struktur ditinjau joint 659 dan didapatkan gaya dalam sebagai berikut :

𝐸𝑓𝑓𝑖𝑠𝑖𝑒𝑛𝑠𝑖 = 1 − 𝐴𝑟𝑐𝑡𝑎𝑔 0,3

0,8 1 − 1 2 + 2 − 1 1

90 𝑥 2 𝑥 1

𝐸𝑓𝑓𝑖𝑠𝑖𝑒𝑛𝑠𝑖 = 0,885 Pijin tanah = n x Pijin Pijin tanah = 0,885 x 53,93 ton Pijin tanah = 47,77 ton d. Perhitungan daya dukung tiang dalam kelompok Dari output program analisis struktur ditinjau joint 659 dan didapatkan gaya dalam sebagai berikut : Akibat beban tetap (D+L) P = 117,43 Ton My = -4,799 Ton-m Mx = 7,567 Ton-m

381

Tabel perhitungan jarak X dan Y No X X² Y Y² 1 0 0 0,4 0,16 2 0 0 0,4 0,16 ΣX² 0 ΣY² 0,32

Gaya yang dipikul masing masing bor pile

𝑃 = 𝛴𝑃

𝑛±

𝑀𝑥 𝑌

𝛴𝑦²±

𝑀𝑦 𝑋

𝛴𝑥²

𝑃1 =

117,43

2+

−7,576 𝑥 0,4

0,32 = 59,788 Ton

𝑃1 = 117,43

2+

−7,576 𝑥 0,4

0,32 = 59,788 Ton

Maka beban maksimum yang diterima satu bor pile adalah P= 59,788 Ton Syarat : Pmax (1 Tiang) < Pijin tanaah x n 69,419 Ton < 58,738 ton ( Tidak Memenuhi) Berdasarkan Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung (PPIUG) tabel 1.1, untuk tanah keras daya dukung pondasi yang diijinkan dinaikan 50%. Pmax (1 Tiang) < Pijin tanaah x n x 1,5 59,788 Ton < 70,109 ton (Memenuhi) e. Perhitungan Tebal Poer Menghitung d (tinggi manfaat yang diperlukan dengan anggapan kerja balok lebar dan kerja balok 2 arah. Ambil nilai d terbesar di antara keduanya). Dalam perencanaannya tebal poer harus memenuhi syarat yaitu kuat geser nominal beton harus lebih besar dari geser pons yang terjadi, dimana Vult adalah senilai dengan Pu hal ini terjadi karena pondasi yang digunakan adalah bor pile

382

dan geser ponds terjadi di poer, bukan pada pondasi,maka Vc diambil dari perhitungan berikut. Pu max akibat beban tetap ΣP = 117,43 Ton luasan poer = 2,04 m2 Reaksi perlawanan arah 117,43

2,04 = 76,75 Ton/m² = 0,7675 N/mm²

Perhitungan geser 1 arah

Beban Gaya Geser Vu (N) Vu = Pu x bw x L’ L’ = (1/2xB) – (1/2 x Lebar Kolom) – d = (1/2x900) – (1/2x 500)-d = 450 - 250 – d = 200 – d Maka : Vu = Pu x bw x L’ = 0,7675 x 900 x (200-d) = 690,75 x (200-d) = 138150 – 690,75d

383

Berdasarkan SNI 03-2847-2013 Pasal 11.2.1.1 gaya geser yang mampu dipikul oleh beton Vc (N) 𝑉𝑐 = 0,17 𝑥 𝑓𝑐𝑥 𝑏𝑤 𝑥 𝑑 Syarat : Vu ≤ ø Vc 138150 – 690,75d ≤ 0,17 𝑥 30𝑥 900 𝑥 𝑑 138150 – 690,75d ≤ 838𝑑 90,368 ≥ d Perhitungan geser 2 arah Akibat Kolom

Luasan tributri At(mm ) At = (L poer x B poer) – ((h kolom + tebal poer) x (bkolom + tebal poer)) = (900 x 1700) – ((500+d) x (500+d)) = 1280000 - 1000d - d² Beban Gaya Geser Vu (N) Vu = Pu x At = 0,7675 x (1280000 - 1000d - d²) = 982400 – 767,5 d - 0,7675 d²

384

Persamaan 1

𝑉𝑐 = 0,17 1 + 2

𝛽 𝑥 𝜆 𝑥 𝑓𝑐 𝑥 𝑏𝑜 𝑥 𝑑

bo = keliling dari penampang kritis = 2 x ( 500+500) +4d = 2000+4d Syarat : Vu ≤ ø Vc 982400 – 767,5 d - 0,7675 d² ≤0,17 1 +

2

1 𝑥 1 𝑥 30 𝑥 2000 +

4d 𝑥 𝑑 982400 – 767,5 d - 0,7675 d² ≤0,17 1 +

2

1 𝑥 1 𝑥 30 𝑥 2000 +

4d 𝑥 𝑑 982400 – 767,5 d - 0,7675 d² ≤ 5586d + 11,172d² 0 ≤ 11,94d² + 6353,5d - 982400

d12 = −𝑏 ± 𝑏2−4𝑎𝑐

2𝑎

d12 = −6353,5 ± 6353,52−4 𝑥 11,94 𝑥−982400

2 𝑥 11,94

d1 = 528,86 d1 = -3,257 Akar yang memenuhi syarat : d > 528,86 mm Persamaan 2

𝑉𝑐 = 0,083 𝑎𝑠 𝑥 𝑑

𝑏𝑜+ 2 𝑥 𝜆 𝑥 𝑓𝑐 𝑥 𝑏𝑜 𝑥 𝑑

bo = keliling dari penampang kritis = 2 x ( 500+500) +4d = 2000+4d Syarat : Vu ≤ ø Vc 982400 – 767,5 d - 0,7675 d²≤ 0,083

𝑎𝑠 𝑥 𝑑


982400 – 767,5 d - 0,7675 d²≤ 0,083 𝑎𝑠 𝑥 𝑑 + 2𝑏𝑜 𝑥 𝜆 𝑥 𝑓𝑐 𝑥 𝑑

385

982400 – 767,5 d - 0,7675d²≤ 0,083 30 𝑥 𝑑 + 2(2000 + 4d) 𝑥 1 𝑥 30 𝑥 𝑑 982400 – 767,5 d - 0,7675 d² ≤17,275d² + 1818,43d 0 ≤16,507d² + 2585,93d - 982400

d12 = −𝑏 ± 𝑏2−4𝑎𝑐

2𝑎

d12 = −2585,93 ± 2585,932−4 𝑥 16,507 𝑥−982400

2 𝑥 16,507

d1 = 177,89 d1 = -334,5 Akar yang memenuhi syarat : d > 177,89 mm Persamaan 3 𝑉𝑐 = 0,33 𝑥 𝜆 𝑥 𝑓𝑐 𝑥 𝑏𝑜 𝑥 𝑑 bo = keliling dari penampang kritis = 2 x ( 500+500) +4d = 2000+4d Syarat : Vu ≤ ø Vc 982400 – 767,5 d - 0,7675 d² ≤0,33 𝑥 𝜆 𝑥 𝑓𝑐 𝑥 𝑏𝑜 𝑥 𝑑 982400 – 767,5 d - 0,7675 d² ≤0,33 𝑥 1 𝑥 30 𝑥 (2000 + 4d) x 𝑑 982400 – 767,5 d - 0,7675 d² ≤3614,9d + 7,229 d² 0 ≤7,997d² + 774,73d - 982400

d12 = −𝑏 ± 𝑏2−4𝑎𝑐

2𝑎

d12 = −774,73 ± 774,732−4 𝑥 7,997 𝑥−982400

2 𝑥 7,997

d1 = 305,5 d1 = -402,2 Akar yang memenuhi syarat : d > 305,5 mm Diambil yang terbesar geser ponds dua arah akibat kolom, yaitu d > 528,86 mm

386

Perhitungan geser 2 arah Akibat Borpile Beban yang bekerja pada tiang pancang akibat (1,0 DL + 1,0 LL ) adalah 59,788 ton, dibuat menjadi beban ultimate maka Pu = Pmax x 1,3 = 59,788 ton x 1,3 = 77,724 ton Pu = 𝑃𝑢

𝐴 𝑝𝑜𝑒𝑟= 77,724 𝑡𝑜𝑛

1,2𝑚 .1,7𝑚= 38,1 t/m2= 0,381 N/mm2

Beban Gaya Geser Vu (N) Vu = Pu x At At = Apoer- A pondasi = (B. L)- ( ¼ . π.(dborpile+ ½ .d) = (1200 mm. 1700 mm)- ( ¼ . π.(300 mm+ ½ .515,5 mm) = 2002562 mm2 Vu = 0,381 N/mm2. 2002562 mm2 = 762976 N Persamaan 1

𝑉𝑐 = 0,17 1 + 2


bo = keliling dari penampang kritis = π. (300mm+ 515,5 mm) = 2561,96 mm Syarat : Vu ≤ ø Vc 762976 N ≤0,17 1 +

2

1 𝑥 1 𝑥 30 𝑥 2591,96.515,5

762976 N < 3689209 (memenuhi) Persamaan 2

𝑉𝑐 = 0,083 𝑎𝑠 𝑥 𝑑


bo = keliling dari penampang kritis = π. (300mm+ 515,5 mm) = 2561,96 mm

387

Syarat : Vu ≤ ø Vc 762976 N ≤ 0,083

40.515,5

2591,96+ 2 𝑥 𝜆 𝑥 𝑓𝑐 𝑥 2591,96 𝑥 515,5

762976 N ≤ 6033126 (memenuhi) Persamaan 3 𝑉𝑐 = 0,33 𝑥 𝜆 𝑥 𝑓𝑐 𝑥 𝑏𝑜 𝑥 𝑑 bo = keliling dari penampang kritis = π. (300mm+ 515,5 mm) = 2561,96 mm Syarat : Vu ≤ ø Vc 762976 N ≤0,33 𝑥 𝜆 𝑥 30 𝑥 2561,96 𝑥515,5 𝑚𝑚 762976 N ≤ 2387136 N (memenuhi) Maka tebal poer yang direncanakan sudah memenuhi terhadap geser pons yang terjadi f. Cek Terhadap Panjang Penyaluran Tulangan Kolom Berdasarkan SNI 03-2847-2013 Pasal 12.3.2 untuk batang tulangan ulir dan kawat ulir,ldc harus diambil sebesar yang terbesar dari 0,24Fy/(λ√fc’) d , dan (0,043.fy) d 0,24Fy/(λ√fc’) d ≥ (0,043.fy) d 0,24 x 400 /(1 x √30) x 19 ≥ (0,043 x 400)x 19 333,02 mm ≥ 327 mm d poer ≥ 333,02 mm Berdasarkan hasil perhitungan tebal poer diambil d terbesar yaitu d > 528,86 mm dan berdasarkan perhitungan panjang penyaluran tulangan dibutuhkan 333,02 mm, jadi dipakai tebal poer (h) = tebal cover + dim tul poer + 1/2 dim tul poer + d rencana

388

= 50mm + 19mm + (1/2 x 19) + 528,86 mm = 607,36 mm ≈ 700 mm g. Perencanaan Tulangan Lentur Pile Cap (Poer) Pada perencanaan tulangan lentur, poer diasumsikan sebagai balok kantilever jepit dengan perletakan jepit pada kolom yang dibebani oleh reaksi bor pile dan berat sendiri pile cap. Pada perencanaan penulangan ini digunakan pengaruh beban sementara, dikarenakan P beban sementara lebih besar daripada P beban tetap. Data Perencanaan Dimensi poer = 0,9m x 1,7m x0,7m Jumlah bor pile = 2 buah Dimensi kolom = 50 cm x 50 cm Mutu beton (fc’) = 30 MPa Mutu baja (fy) = 400 Mpa Diameter tulangan utama= 19 mm Selimut beton (p) = 50 mm h = 700 mm dx = 700 – 50 – (1/2 x 19) = 640,5 mm dy = 700 – 50 – 19 – (1/2 x 19) = 621,5 mm φ = 0,8 Pembebanan yang terjadi pada poer adalah : Poer arah X : b1 = 350 mm b2 = 175 mm b3 = 0 mm Peoer arah Y : b1 = 600 mm b2 = 450 mm b3 = 0 mm

389

Penulangan Poer Arah X

qu = berat poer = 1,7 m x 0,9 m x 2400 kg/m x b1 = 734,4 kg Momen yang terjadi pada poer adalah: Mu = (-(qu x ½ b1) =(-(734,4 x (½ x 0,35)) = 73,44 kgm = 734400 Nm

390

Mn = 734400 Nmm

0,9 = 816000 Nmm

Rn = 2dbM n

=

25,6409009.0 816000

= 0.0024 N/mm2

y

nperlu f

Rmm

2111

=

400 0.002420,16211

20,161

perlu = 0,000006


min < perlu <ρmax

0,0035 < 0,000006< 0,024 (tidak oke) min> perlu maka perlu perlu dinaikkan 30%

1,3 x perlu = 1,3 x 0,000006 = 0,0000078 𝐴𝑠𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = perlux b x d = 0,0000078 x 900mm x 640,5mm = 4,496 mm² Cek tulangan minimum pada komponen struktur lentur

minAs = fydbw4,1

minAs = 4005,6409004,1

minAs =2017,575 mm²

391


maka perluAs = minAs Batas spasi tulangan 𝑆_𝑚𝑎𝑥 = 2𝑕 𝑆𝑚𝑎𝑥 = 2 𝑥700 mm = 1400 𝑚𝑚 Dipakai tulangan diameter 19 mm

𝑆 =0,25 𝑥 𝜋 𝑥 𝐷2𝑥 𝑏


𝑆 =0,25 𝑥 𝜋 𝑥 192𝑥 900

2017,575

𝑆 = 126,47mm S pakai = 100 mm Tulangan Pakai D19-100

𝐴𝑠𝑝𝑎𝑠𝑎𝑛𝑔 =0,25 𝑥 𝜋 𝑥 𝐷2𝑥 𝑏



100

𝐴𝑠𝑝𝑎𝑠𝑎𝑛𝑔 = 3969,4mm² 𝐴𝑠𝑝𝑎𝑠𝑎𝑛𝑔 > 𝐴𝑠𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = 3969,4 mm² ≥ 2017,575 mm² Penulangan Poer Arah Y

qu = berat poer = 1,7 m x 0,9 m x 2400 kg/m x b1 = 2203,2 kg Pmax beban tiang P =117,43 Ton Momen yang terjadi pada poer adalah: Mu = (-(qu x ½ b1) + P x jarak as tiang ke tepi kolom

My

Mx

q

P

392

=(-(2203,2 x (½ x 0,6)) + (117430 x 0,15) = 16953,54 kgm = 169535400 Nmm Mn = 169535400 Nmm

0,9 = 188372666,7 Nmm

Rn = 2dbM n

=

25,62117009.0 7188372666,

= 0.318 N/mm2

y

nperlu f

Rmm

2111

=

400 0.31820,16211

20,161

perlu = 0,0008


min < perlu <ρmax


1,3 x perlu = 1,3 x 0,0008 = 0,0014 𝐴𝑠𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = perlux b x d = 0,0014 x 1700mm x 621,5mm = 1101,6 mm² Cek tulangan minimum pada komponen struktur lentur

minAs = fy

dbw4,1

minAs = 400

5,62117004,1

minAs =3697,9 mm²

393



𝑆 =0,25 𝑥 𝜋 𝑥 𝐷2𝑥 𝑏


𝑆 =0,25 𝑥 𝜋 𝑥 192𝑥 1700

3697,9

𝑆 = 130mm S pakai = 100mm Tulangan Pakai D19-100




100

𝐴𝑠𝑝𝑎𝑠𝑎𝑛𝑔 = 4819,9 mm² 𝐴𝑠𝑝𝑎𝑠𝑎𝑛𝑔 > 𝐴𝑠𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = 4819,9 mm² ≥ 3697,9 mm²

394

4.6.2 Perhitungan Pondasi Tipe 2 Diketahui output SAP 2000 pada joint 6921 • Akibat beban tetap (1,0DL + 1,0LL) P = 152,73 Ton • Akibat beban sementara (1DL + 1LL + 1Ex) P = 165,61 Ton • Akibat beban sementara (1DL + 1LL + 1Ey) P = 157,43Ton

a. Perencanaan Dimensi Poer Pada perencanaan pondasi bor pile dalam menghitung jarak antar bor pile (S) menurut buku karangan Karl Terzaghi dan Ralph B. Peck dalam bukunya Mekanika Tanah dalam Praktek Rekayasa Jilid 2 menyebutkan bahwa : Perhitungan jarak antar bor pile (S) S ≥ 2,5 D S ≥ 2,5 x 30 cm S ≥ 75 cm Maka dipakai S = 75 cm Perhitungan jarak bor pile ke tepi poer (S’) S’ = 1,5 D S’ = 1,5 x 30 cm S’ = 45 cm Maka dipakai S = 45 cm Dapat disimpulkan ukuran poer sebagai berikut:

395

A poer = 2 m2

Tebal poer = 0,6 m b. Perhitungan Kebutuhan Bor pile Berat poer = A. t poer. BJ = 2 m2. 0,6 m. 2400 kg/m3 = 2880 kg Perhitungan jumlah tiang Akibat beban tetap (1D+ 1L) 𝑛 =

𝑃𝑚𝑎𝑥


152,73+2880

53,93 = 2,1 ≈ 3


𝑃𝑚𝑎𝑥


165,6+2880

53,93 = 2,9 ≈ 3

c. Perhitungan daya dukung tiang berdasarkan efisiensi Dari output program analisis struktur ditinjau joint 6119 dan didapatkan gaya dalam sebagai berikut :


0,75 1 − 1 2 + 2 − 1 1

90 𝑥 2 𝑥 1

𝐸𝑓𝑓𝑖𝑠𝑖𝑒𝑛𝑠𝑖 = 0,76 Pijin tanah = η x Pijin

396

= 0,76 x 53,93 ton = 40,86 ton d. Perhitungan daya dukung tiang dalam kelompok Dari output program analisis struktur ditinjau joint 659 dan didapatkan gaya dalam sebagai berikut :

Akibat beban sementara (D+L+E) P = 165,61 Ton My = -6,292 Ton-m Mx = 8,067 Ton-m Tabel perhitungan jarak X dan Y

No X X² Y Y² 1 0 0 0,433 0,188 2 -0,375 0,141 0 0 3 0,375 0,141 0 0 ΣX² 0,281 ΣY² 0,188

Gaya yang dipikul masing masing bor pile

𝑃 = 𝛴𝑃

𝑛±

𝑀𝑥 𝑌

𝛴𝑦²±

𝑀𝑦 𝑋

𝛴𝑥²

397

𝑃1 = 165,61

3−

8,067x 0,433

0,188+

−6,292 𝑥0

0,281 = 75,435 Ton

𝑃1 = 165,61

3+

8,067𝑥0

0,188+

−6,292 𝑥−0,375

0,281 = 65,194 Ton

𝑃1 = 165,61

3+

8,067𝑥 0

0,188+

−6,292 𝑥0,375

0,281 = 48,414 Ton

Maka beban maksimum yang diterima satu bor pile adalah P= 75,435 Ton Syarat : Pmax (1 Tiang) < Pijin t .1,3 75,435 Ton < 106,867 ton ( Memenuhi) e. Perhitungan Tebal Poer Menghitung d (tinggi manfaat yang diperlukan dengan anggapan kerja balok lebar dan kerja balok 2 arah. Ambil nilai d terbesar di antara keduanya). Dalam perencanaannya tebal poer harus memenuhi syarat yaitu kuat geser nominal beton harus lebih besar dari geser pons yang terjadi, dimana Vult adalah senilai dengan Pu hal ini terjadi karena pondasi yang digunakan adalah bor pile dan geser ponds terjadi di poer, bukan pada pondasi,maka Vc diambil dari perhitungan berikut. Data Perencanaan: h rencana = 600 mm tebal cover = 75 mm dimensi tulangan poer = 19 mm b kolom = 500 mm h kolom = 500 mm Tinggi efektif d = h-selimut beton- (1/2 D) = 600 mm- 75 mm- (1/2. 19 mm) = 515,5 mm

398

Pu max akibat beban sementara P = 165,61 Ton My = -6,292 Ton-m Mx = 8,067 Ton-m Cek Perhitungan Geser Pons 1 Arah Luas Tributary 1

Pu = 𝛴𝑃

𝐴 𝑝𝑜𝑒𝑟 = 1656100 𝑁

2000000 𝑚𝑚 2 = 0,827 N/mm2

Beban Gaya Geser Vu (N) A poer= 2 m2= 2000000 mm2

At = 0,22 m2= 220000 mm2

Vu = Pu x At = 0,827 N/mm2 x 220000 mm2

= 181894,14 N

399

Luas Tributary 2

Pu = 𝛴𝑃

𝐴 𝑝𝑜𝑒𝑟 = 1656100 𝑁

2000000 𝑚𝑚 2 = 0,827 N/mm2


At = 0,19 m2= 192000 mm2

Vu = Pu x At = 0,827 N/mm2 x 192000 mm2

= 158744 N Luas Tributary 3

400

Pu = 𝛴𝑃

𝐴 𝑝𝑜𝑒𝑟 = 1656100 𝑁

2000000 𝑚𝑚 2 = 0,827 N/mm2


At = 0,237 m2= 237000 mm2

Vu = Pu x At = 0,827 N/mm2 x 237000 mm2

= 195949 N Dari ketiga perhitungan geser pons 1 arah didapatkan nilai Vu terbesar yaitu Vu = 195949 N Berdasarkan SNI 03-2847-2013 Pasal 11.2.1.1 gaya geser yang mampu dipikul oleh beton Vc (N) Vc = 0,17 𝑥 𝑓𝑐𝑥 𝑏𝑤 𝑥 𝑑 = 0,17 𝑥 30 𝑀𝑝𝑎𝑥 1650 𝑚𝑚 𝑥 515,5 𝑚𝑚 = 791994 N Syarat : Vu ≤ ø Vc 195949 N ≤ 0,75. 791994 N 195949 N ≤ 593995 N Maka berdasarkan cek geser pons 1 arah, h rencana telah memenuhi syarat

401

Perhitungan geser 2 arah

Luasan tributari At(mm ) At = A poer – ((h kolom + tebal poer) x (bkolom +tebal poer)) =2000000mm2–((500mm+515,5mm)x(500 mm+515,5mm)) = 2000000 mm2- 1210000 mm2 = 971759 mm2

Beban Gaya Geser Vu (N) Vu = Pu x At = 0,827 N/mm2 x 971759 mm2

= 803442 N Persamaan 1

𝑉𝑐 = 0,17 1 + 2


bo = keliling dari penampang kritis = 4. (0,5 d+ b kolom+ 0,5 d) = 4. (0,5. 515,5mm + 500 mm+ 0,5. 515,5 mm) = 4062mm Vc = 0,17 1 +

2


= 0,17 1 + 2

1 𝑥 1 𝑥 30 𝑀𝑝𝑎 𝑥 4062 𝑚𝑚 𝑥 515,5 𝑚𝑚

= 5849239 N

402

Syarat : Vu ≤ ø Vc 803442 N ≤ 0,75. 5849239 N 803442 N ≤ 4386929 N (memenuhi) Persamaan 2

𝑉𝑐 = 0,083 𝑎𝑠 𝑥 𝑑


bo = keliling dari penampang kritis = 4. (0,5 d+ b kolom+ 0,5 d) = 4. (0,5. 515,5mm + 500 mm+ 0,5. 515,5 mm) = 4062mm as = 40 Vc = 0,083

𝑎𝑠 𝑥 𝑑


= 0,083 40𝑥 515,5

4062 𝑚𝑚+ 2 𝑥 1 𝑥 30 𝑀𝑝𝑎 𝑥 4062 𝑥 515,5

= 6736194 N Syarat : Vu ≤ ø Vc 803442 N ≤ 0,75. 6736194 N 803442 N ≤ 5051155 N (memenuhi) Persamaan 3 𝑉𝑐 = 0,33 𝑥 𝜆 𝑥 𝑓𝑐 𝑥 𝑏𝑜 𝑥 𝑑 bo = keliling dari penampang kritis = 4. (0,5 d+ b kolom+ 0,5 d) = 4. (0,5. 515,5mm + 500 mm+ 0,5. 515,5 mm) = 4062mm Vc = 0,33 𝑥 𝜆 𝑥 𝑓𝑐 𝑥 𝑏𝑜 𝑥 𝑑

= 0,33 𝑥 1 𝑥 30 𝑀𝑝𝑎 𝑥 4062 𝑚𝑚 𝑥 515,5 𝑚𝑚

403

= 3784802 N Syarat : Vu ≤ ø Vc 803442 N ≤ 0,75. 3784802 N 803442 N ≤ 2838601 N (memenuhi) Jadi ketebalan dan ukuran poer memenuhi syarat terhadap geser pons f. Cek Terhadap Panjang Penyaluran Tulangan Kolom Berdasarkan SNI 03-2847-2013 Pasal 12.3.5 untuk batang tulangan ulir dan kawat ulir yang dibengkokkan 90 derajad ,ldh harus diambil sebesar yang terbesar dari 0,24Fy/(λ√fc’) d , dan (0,043.fy) d dan ditambah perpanjangan 12 db pada ujung bebas batang tulangan. 0,24Fy/(λ√fc’) d ≥ (0,043.fy) d 0,24 x 400 /(1 x √30) x 19 ≥ (0,043 x 400)x 19 333,02mm ≥ 327 mm 12 db = 12. 19 mm = 228 mm Jadi berdasarkan perhitungan diatas direncanakan Ldh sebesar 350 mm dan perpanjangan ujung bebas sebesar 250 mm Total panjang penyaluran = 350 mm+250 mm = 600 mm Sehingga dalam perencanaan d harus lebih besar dari 350 mm dan h sebesar : h = 350mm + selimut beton+ diameter tulangan+ ½ diameter tulangan = 350 mm +75 mm+ 19 mm+ ½ . 19 mm = 453,5 mm

404

f. Perencanaan Tulangan Lentur Pile Cap (Poer) Pada perencanaan tulangan lentur, poer diasumsikan sebagai balok kantilever jepit dengan perletakan jepit pada tepi kolom yang dibebani oleh reaksi bor pile dan berat sendiri pile cap. Pada perencanaan penulangan ini digunakan pengaruh beban sementara, dikarenakan P beban sementara lebih besar daripada P beban tetap. Diketahui dimensi poer sebagai berikut:

Data Perencanaan Jumlah bor pile = 3 buah Dimensi kolom = 50 cm x 50 cm Mutu beton (fc’) = 30 MPa Mutu baja (fy) = 400 Mpa Diameter tulangan utama = 19 mm Selimut beton (p) = 75 mm h = 600 mm dx = 700 – 50 – (1/2 x 19) = 515,5 mm dy = 700 – 50 – 19 – (1/2 x 19) = 496,5 mm φ = 0,9

405

Penulangan Poer Arah X

Gambar 4. 75 Mekanika gaya pada poer arah X

qu = berat poer = Luas Arsiran x 2400 kg/m x tebal poer = 0,614 m2 x2400 kg/m3x 0,6 m = 885,6 kg P1tiang = 75435 kg

406

L = 0,575 m Momen yang terjadi pada poer adalah: Mu = (-(qu x ½ L)+ (P. As tiang ke tepi kolom) =(-(885,6 kg. x (½ x 0,575 m))+( 75435 kg. 0,125 m) = 9174,8 kgm = 91748000 Nmm Mn = 91748000 Nmm

0,9 = 101942243,4 Nmm

Rn = 2dbM n

=

25,4965504101942243,

= 0,31 N/mm2

m = 𝑓𝑦

0,85.𝑓𝑐= 400 𝑀𝑝𝑎

0,85.30 𝑀𝑝𝑎= 15,69

y

nperlu f

Rmm

2111

=

400 31,069,15211

69,151 x

perlu = 0,0008


min < perlu <ρmax


1,3 x perlu = 1,3 x 0,0008 = 0,001 𝐴𝑠𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = perlux b x d = 0,001 x 1550 mm x 496,5 mm = 839,86 mm²

407


minAs = fy

dbw4,1

minAs = 400

5,49615504,1

minAs =2693,513 mm² Sesuai dengan SNI 2847 2013 pasal 10.5.1 As yang tersedia tidak boleh kurang dari minAs

maka perluAs = minAs Batas spasi tulangan 𝑆_𝑚𝑎𝑥 = 2𝑕 𝑆𝑚𝑎𝑥 = 2 𝑥 600 mm = 1200 𝑚𝑚 Dipakai tulangan diameter 19 mm

𝑆 =0,25 𝑥 𝜋 𝑥 𝐷2𝑥 𝑏


𝑆 =0,25 𝑥 𝜋 𝑥 192𝑥 1550

2693,513

𝑆 = 163,15 mm S pakai = 150 mm Tulangan Pakai D19-150




150


408

Penulangan Poer Arah Y

Gambar 4. 76 Mekanika gaya pada poer arah Y

qu = berat poer = Luas Arsiran x 2400 kg/m x tebal poer = 0,56 m2 x2400 kg/m3x 0,6 m = 806,4 kg P1tiang = 75435 kg L = 0,633 m Momen yang terjadi pada poer adalah: Mu = (-(qu x ½ L)+ (P. As tiang ke tepi kolom) =(-(885,6 kg. x (½ x 0,633 m))+( 75435 kg. 0,183 m) = 15900,25 kgm

409

= 159002500 Nmm Mn = 159002500 Nmm

0,9 = 176669452,8 Nmm

Rn = 2dbM n

=

25,5151650 176669452

= 0.4 N/mm2

m = 𝑓𝑦

0,85.𝑓𝑐= 400 𝑀𝑝𝑎

0,85.30 𝑀𝑝𝑎= 15,69

y

nperlu f

Rmm

2111

=

400 0.469,15211

69,151

perlu = 0,001


min < perlu <ρmax


1,3 x perlu = 1,3 x 0,001 = 0,0013 𝐴𝑠𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = perlux b x d = 0,0013 x 1650 mm x 515,5mm = 1122,76 mm² Cek tulangan minimum pada komponen struktur lentur

minAs = fy

dbw4,1

minAs = 400

5,51516504,1

410

minAs = 2977,01 mm² Sesuai dengan SNI 2847 2013 pasal 10.5.1 As yang tersedia tidak boleh kurang dari minAs


𝑆 =0,25 𝑥 𝜋 𝑥 𝐷2𝑥 𝑏


𝑆 =0,25 𝑥 𝜋 𝑥 192𝑥 1650

2977,01

𝑆 = 157 𝑚𝑚 S pakai = 150 mm Tulangan Pakai D19-150




150


411

4.6.3 Perhitungan Pondasi Tipe 3 Diketahui : Output SAP 2000 pada joint 671 (AS -3D) • Akibat beban tetap (1,0DL + 1,0LL) P1 = 64,349 Ton • Akibat beban sementara (1DL + 1LL + 1Ex) P1 = 34,584 Ton • Akibat beban sementara (1DL + 1LL -1Ex) P1 = 94,762 Ton • Akibat beban sementara (1DL + 1LL + 1Ey) P1 =53,841Ton • Akibat beban sementara (1DL + 1LL - 1Ey) P1 = 74,856Ton Output SAP 2000 pada joint 911 (AS -3D) • Akibat beban tetap (1,0DL + 1,0LL) P2 = 65,033 Ton • Akibat beban sementara (1DL + 1LL + 1Ex) P2 = 89,834 Ton • Akibat beban sementara (1DL + 1LL -1Ex) P2 = 40,232 Ton • Akibat beban sementara (1DL + 1LL + 1Ey) P2 = 45,481Ton • Akibat beban sementara (1DL + 1LL - 1Ey) P2 = 84,617Ton Dari output SAP didapatkan P max untuk P1 = 94,762 Ton dan P2 = 89,834 Ton Sehingga ΣP = P1+P2 = 94,762 Ton + 89,834 Ton = 191,131 ton

412

a. Perencanaan Dimensi Poer Pada perencanaan pondasi bor pile dalam menghitung jarak antar bor pile (S) menurut buku karangan Karl Terzaghi dan Ralph B. Peck dalam bukunya Mekanika Tanah dalam Praktek Rekayasa Jilid 2 menyebutkan bahwa : Perhitungan jarak antar bor pile (S) S ≥ 2,5 D S ≥ 2,5 x 30 cm S ≥ 75 cm Maka dipakai S = 75 cm Perhitungan jarak bor pile ke tepi poer (S’) S’ = 1,5 D S’ = 1,5 x 30 cm S’ = 45 cm Maka dipakai S = 45 cm Dapat disimpulkan ukuran poer sebagai berikut:

A poer = 1,65 x1,65 m2

Tebal poer = 0,6 m b. Perhitungan Kebutuhan Bor pile Berat poer = A. t poer. BJ = 1,65 m.1,65 m. 0,6 m. 2400 kg/m3

413

= 6534 kg Perhitungan jumlah tiang Akibat beban tetap (1D+ 1L) 𝑛 =

𝑃𝑚𝑎𝑥


135,916 +6534

82,3 = 1,76 ≈ 2


𝑃𝑚𝑎𝑥


191131 +6534

82,3 = 3,1 ≈ 4

c. Perhitungan daya dukung tiang berdasarkan effisiensi Dari output program analisis struktur ditinjau joint 6119 dan didapatkan gaya dalam sebagai berikut :


0,75 1 − 1 2 + 2 − 1 1

90 𝑥 2 𝑥 1

𝐸𝑓𝑓𝑖𝑠𝑖𝑒𝑛𝑠𝑖 = 0,76 Pijin tanah = η x Pijin = 0,76 x 82,3 ton = 62,29 ton d. Perhitungan daya dukung tiang dalam kelompok Dari output program analisis struktur ditinjau joint 659 dan didapatkan gaya dalam sebagai berikut :

Akibat beban sementara (D+L+E) P = 191,131 Ton My = 8,728 Ton-m Mx = -6,586 Ton-m

414

Tabel perhitungan jarak X dan Y

No X X² Y Y² 1 -0,375 0,141 0,375 0,141 2 0,375 0,141 0,375 0,141 3 -0,375 0,141 -0,375 0,141 4 0,375 0,141 -0,375 0,141 ΣX² 0,563 ΣY² 0,563

415

Gaya yang dipikul masing masing bor pile. Pada Mx ditambah dengan P kolom. e karena ada momen akibat eksentrisitas kolom

𝑃 = 𝛴𝑃

𝑛±

(𝑀𝑥 + 𝑃1.𝑒 − 𝑃1 . 𝑒) 𝑌

𝛴𝑦² ±

𝑀𝑦 𝑋

𝛴𝑥²

𝑃1 =

191,131

4+

−6,586+94,762 .0,3 .0,375

0,281 +

8,728 .−0,375

0,188 =53,79 Ton

𝑃2 =191,131

4+

−6,586+94,762 .0,3 .0,375

0,281 +

8,728 .0,375

0,188 =54,23 Ton

𝑃3 = 191,131

4+

−6,586+94,762 .0,3 −.0,375

0,281 +

8,728 .−0,375

0,188 = 30,97 Ton

𝑃3 = 191,131

4+

−6,586+94,762 .0,3 .−0,375

0,281 +

8,728 .0,375

0,188 =13,40 Ton

Maka beban maksimum yang diterima satu bor pile adalah P= 54,23 Ton Syarat : Pmax (1 Tiang) < Pijin t .1,3 54,23 Ton < 80,97 ton ( Memenuhi) e. Perhitungan Tebal Poer Menghitung d (tinggi manfaat yang diperlukan dengan anggapan kerja balok lebar dan kerja balok 2 arah. Ambil nilai d terbesar di antara keduanya). Dalam perencanaannya tebal poer harus memenuhi syarat yaitu kuat geser nominal beton harus lebih besar dari geser pons yang terjadi, dimana Vult adalah senilai dengan Pu hal ini terjadi karena pondasi yang digunakan adalah bor pile dan geser ponds terjadi di poer, bukan pada pondasi,maka Vc diambil dari perhitungan berikut. Data Perencanaan: h rencana = 600 mm tebal cover = 75 mm dimensi tulangan poer = 19 mm b kolom = 500 mm h kolom = 500 mm

416

Tinggi efektif d = h-selimut beton- (1/2 D) = 600 mm- 75 mm- (1/2. 19 mm) = 515,5 mm Pu max akibat beban sementara P = 191,13 Ton Cek Perhitungan Geser Pons 1 Arah Luas Tributary 1 B = 1650 mm L = 1650 mm

Pu = 𝛴𝑃

𝐴 𝑝𝑜𝑒𝑟 = 1911309 𝑁

2722500 𝑚𝑚 2 = 0,702 N/mm2


bo = ½ . B- ½ . bkolom – ½ . d = ½ .1650 mm- ½ . 500 mm- ½ . 515,5 mm = 317,25 mm At = bo. B = 317,25 mm. 1650 mm

417

= 523462,5 mm2

Vu = Pu x At = 0,827 N/mm2 x 523462,5 mm2

= 367492, N Dari perhitungan geser pons 1 arah didapatkan nilai Vu = 367492 N Berdasarkan SNI 03-2847-2013 Pasal 11.2.1.1 gaya geser yang mampu dipikul oleh beton Vc (N) Vc = 0,17 𝑥 𝑓𝑐𝑥 𝑏𝑤 𝑥 𝑑 = 0,17 𝑥 30 𝑀𝑝𝑎𝑥 1650 𝑚𝑚 𝑥 515,5 𝑚𝑚 = 791994 N Syarat : Vu ≤ ø Vc 367492 N ≤ 0,75. 791994 N 367492 N ≤ 593995 N Maka berdasarkan cek geser pons 1 arah, h rencana telah memenuhi syarat Perhitungan geser 2 arah

Luasan tributri At(mm ) At = A poer – ((h kolom + d) x (bkolom +d)) =2722500mm2–((500mm+515,5mm)x(500 mm+515,5mm)) = 2722500 mm2- 1210000 mm2 = 1691260 mm2

Beban Gaya Geser Vu (N) Vu = Pu x At = 0,827 N/mm2 x 1691260 mm2 = 1187335 N Persamaan 1

𝑉𝑐 = 0,17 1 + 2


418

bo = keliling dari penampang kritis = 4. (0,5 d+ b kolom+ 0,5 d) = 4. (0,5. 515,5mm + 500 mm+ 0,5. 515,5 mm) = 4062mm Vc = 0,17 1 +

2


= 0,17 1 + 2

1 𝑥 1 𝑥 30 𝑀𝑝𝑎 𝑥 4062 𝑚𝑚 𝑥 515,5 𝑚𝑚

= 5849239 N Syarat : Vu ≤ ø Vc 1187335 N ≤ 0,75. 5849239 N 1187335 N ≤ 4386929 N (memenuhi) Persamaan 2

𝑉𝑐 = 0,083 𝑎𝑠 𝑥 𝑑


bo = keliling dari penampang kritis = 4. (0,5 d+ b kolom+ 0,5 d) = 4. (0,5. 515,5mm + 500 mm+ 0,5. 515,5 mm) = 4062mm as = 40 Vc = 0,083

𝑎𝑠 𝑥 𝑑


= 0,083 40𝑥 515,5

4062 𝑚𝑚+ 2 𝑥 1 𝑥 30 𝑀𝑝𝑎 𝑥 4062 𝑥 515,5

= 6736194 N Syarat : Vu ≤ ø Vc 1187335 N ≤ 0,75. 6736194 N 1187335 N ≤ 5051155 N (memenuhi)

419

Persamaan 3 𝑉𝑐 = 0,33 𝑥 𝜆 𝑥 𝑓𝑐 𝑥 𝑏𝑜 𝑥 𝑑 bo = keliling dari penampang kritis = 4. (0,5 d+ b kolom+ 0,5 d) = 4. (0,5. 515,5mm + 500 mm+ 0,5. 515,5 mm) = 4062mm Vc = 0,33 𝑥 𝜆 𝑥 𝑓𝑐 𝑥 𝑏𝑜 𝑥 𝑑

= 0,33 𝑥 1 𝑥 30 𝑀𝑝𝑎 𝑥 4062 𝑚𝑚 𝑥 515,5 𝑚𝑚 = 3784802 N Syarat : Vu ≤ ø Vc 1187335 N ≤ 0,75. 3784802 N 1187335 N ≤ 2838601 N (memenuhi) Jadi ketebalan dan ukuran poer memenuhi syarat terhadap geser pons f. Cek Terhadap Panjang Penyaluran Tulangan Kolom Berdasarkan SNI 03-2847-2013 Pasal 12.3.5 untuk batang tulangan ulir dan kawat ulir yang dibengkokkan 90 derajad ,ldh harus diambil sebesar yang terbesar dari 0,24Fy/(λ√fc’) d , dan (0,043.fy) d dan ditambah perpanjangan 12 db pada ujung bebas batang tulangan. 0,24Fy/(λ√fc’) d ≥ (0,043.fy) d 0,24 x 400 /(1 x √30) x 19 ≥ (0,043 x 400)x 19 333,02mm ≥ 327 mm 12 db = 12. 19 mm = 228 mm Jadi berdasarkan perhitungan diatas direncanakan Ldh sebesar 350 mm dan perpanjangan ujung bebas sebesar 250 mm Total panjang penyaluran = 350 mm+250 mm = 600 mm

420

Sehingga dalam perencanaan d harus lebih besar dari 350 mm dan h sebesar : h = 350mm + selimut beton+ diameter tulangan+ ½ diameter tulangan = 350 mm +75 mm+ 19 mm+ ½ . 19 mm = 453,5 mm f. Perencanaan Tulangan Lentur Pile Cap (Poer) Pada perencanaan tulangan lentur, poer diasumsikan sebagai balok kantilever jepit dengan perletakan jepit pada tepi kolom yang dibebani oleh reaksi bor pile dan berat sendiri pile cap. Pada perencanaan penulangan ini digunakan pengaruh beban sementara, dikarenakan P beban sementara lebih besar daripada P beban tetap. Diketahui dimensi poer sebagai berikut:

Data Perencanaan Jumlah bor pile = 3 buah Dimensi kolom = 50 cm x 50 cm Mutu beton (fc’) = 30 MPa Mutu baja (fy) = 400 Mpa

421

Diameter tulangan utama = 19 mm Selimut beton (p) = 75 mm h = 600 mm dx = 600 – 75 – (1/2 x 19) = 515,5 mm dy = 600 – 75 – 19 – (1/2 x 19) = 496,5 mm φ = 0,9 Penulangan Poer Arah X

Gambar 4. 77 Mekanika gaya pada poer arah X

422

qu = berat poer = Luas Arsiran x 2400 kg/m x tebal poer = 0,29 mx 1,65 m x2400 kg/m3x 0,6 m = 689,04 kg P1tiang = 52812,93 kg L = 0,29 m Momen yang terjadi pada poer adalah: Mu = (-(qu x ½ L) =(-(689,04 kg. x (½ x 0,29 m)) = 99,9 kgm = 999108 Nmm Mn = 999108 𝑁𝑚𝑚

0,9 = 1110120 Nmm

Rn = 2dbM n

=

25,4965501110120

= 0,02 N/mm2

m = 𝑓𝑦

0,85.𝑓𝑐= 400 𝑀𝑝𝑎

0,85.30 𝑀𝑝𝑎= 15,69

y

nperlu f

Rmm

2111

=

400 31,069,15211

69,151 x

perlu = 0,0008


min < perlu <ρmax


1,3 x perlu = 1,3 x 0,0008 = 0,001 𝐴𝑠𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = perlux b x d

423

= 0,001 x 1550 mm x 496,5 mm = 839,86 mm² Cek tulangan minimum pada komponen struktur lentur

minAs = fy

dbw4,1

minAs = 400

5,49615504,1

minAs =2693,513 mm² Sesuai dengan SNI 2847 2013 pasal 10.5.1 As yang tersedia tidak boleh kurang dari minAs

maka perluAs = minAs Batas spasi tulangan 𝑆_𝑚𝑎𝑥 = 2𝑕 𝑆𝑚𝑎𝑥 = 2 𝑥 600 mm = 1200 𝑚𝑚 Dipakai tulangan diameter 19 mm

𝑆 =0,25 𝑥 𝜋 𝑥 𝐷2𝑥 𝑏


𝑆 =0,25 𝑥 𝜋 𝑥 192𝑥 1550

2693,513

𝑆 = 163,15 mm S pakai = 150 mm Tulangan Pakai D19-150




150

𝐴𝑠𝑝𝑎𝑠𝑎𝑛𝑔 = 2929,79 mm² 𝐴𝑠𝑝𝑎𝑠𝑎𝑛𝑔 > 𝐴𝑠𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = 2929,79 mm² ≥ 2693,513 mm² Penulangan Poer Arah Y

424

Gambar 4. 78 Mekanika gaya pada poer arah Y

qu = berat poer = Luas Arsiran x 2400 kg/m x tebal poer = 0,575m. 1,65m x2400 kg/m3x 0,6 m = 1366,2 kg P1tiang = 52812,9 kg L = 0,575 m a = 0,125 m Momen yang terjadi pada poer adalah: Mu = (-(qu x ½ L)+ (P. As tiang ke tepi kolom) =(-(1366,2 kg. x (½ x 0,575 m))+( 52812,9 kg. 0,125 m) = 6208,83 kgm = 62088300 Nmm Mn = 62088300 𝑁𝑚𝑚

0,9 = 68987049,7 Nmm

Rn = 2dbM n

=

25,5151650 68987049,7

= 0.16 N/mm2

m = 𝑓𝑦

0,85.𝑓𝑐= 400 𝑀𝑝𝑎

0,85.30 𝑀𝑝𝑎= 15,69

y

nperlu f

Rmm

2111

425

=

400 0.469,15211

69,151

perlu = 0,001


min < perlu <ρmax


1,3 x perlu = 1,3 x 0,001 = 0,0013 𝐴𝑠𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = perlux b x d = 0,0013 x 1650 mm x 515,5mm = 1122,76 mm² Cek tulangan minimum pada komponen struktur lentur

minAs = fy

dbw4,1

minAs = 400

5,51516504,1

minAs = 2977,01 mm² Sesuai dengan SNI 2847 2013 pasal 10.5.1 As yang tersedia tidak boleh kurang dari minAs


𝑆 =0,25 𝑥 𝜋 𝑥 𝐷2𝑥 𝑏


426

𝑆 =0,25 𝑥 𝜋 𝑥 192𝑥 1650

2977,01

𝑆 = 157 𝑚𝑚 S pakai = 150 mm Tulangan Pakai D19-150




150


4.6.4 Penulangan Borpile Data Perencanaan : diameter : 300 mm Kuat tekan beton (fc’) : 30 Mpa Kuat leleh tulangan lentur (fy) : 400 Mpa Kuat leleh tulangan geser (fy geser) : 400 Mpa Diameter tulangan lentur (D lentur) : 19 mm Diameter tulangan geser (Ø geser) : 10 mm Tebal selimut beton (t decking) : 50 mm Faktor β1 : 0,85 Faktor reduksi kekuatan (φ) : 0,65 Faktor reduksi kekuatan geser (φ) : 0,75 Tinggi efektif kolom d = b- decking- Ø sengkang -½ D tul. Lentur = 300 mm- 50 mm- 13 mm- ½ 16 mm = 229 mm d’ = decking + Ø sengkang + ½ D tul.lentur = 50 mm+ 13 mm+ ½. 16 mm = 71 mm d’’ = b- decking- sengkang - ½ D tul.lentur -½ b = 300 mm-50 mm- 13 mm-½.16mm- ½.300mm = 79 mm

Diketahui gaya 1 tiang adalah sebagai berikut : P = 754353 N

427

Mx = 26890433 Nmm Cek Kondisi Balance

Direncanakan tulangan 8 D 16 As = n. ¼. π.D2

= 8. ¼. π.162

= 1608,49 mm2 Syarat : ɛs = ɛy → (fs = fy) d = 229 mm d’ = 71 mm d’’ = 79 mm xb = 600

(600+𝑓𝑦 )𝑑

= 600

(600+400 𝑀𝑝𝑎 )229 𝑚𝑚

= 137,4 mm ab = 0,85. Xb = 0,85. 137,4 mm =116,79 mm Cs’ = As’ (fy- 0,85 fc’) = 1608,49 mm2. (400 Mpa-0,85. 30 Mpa)

428

= 602381 N T = As. Fy = 1608,49 mm2. 400 Mpa = 643398 N Cc’ = 0,85. β1. fc’. B. Xb = 0,85. 0,85. 30 Mpa. 300 mm. 137,4 mm = 893443 N ΣV=0 Pb = Cc’+Cs’-T = 893443 N+602381 N - 643398 N = 852426 N Mb = Pb x eb = 𝐶𝑐′ 𝑑 − 𝑑′′ −

𝑎𝑏

2 + 𝐶𝑠′ 𝑑 − 𝑑′′ − 𝑑′ + 𝑇. 𝑑′

= 893443 𝑁. 229 − 79 −116,79

2 + 602381 𝑁. (229 −

79 − 71)+ 643398 𝑁. 71 𝑚𝑚 = 128087856 Nmm

eb = 𝑀𝑏

𝑃𝑏

= 128087856 𝑁𝑚𝑚

852426 𝑁

= 150,26 mm Kontrol Kondisi : emin < eperlu < ebalanced(Kondisi Tekan Menentukan) emin < eperlu > ebalanced (Kondisi Tarik Menentukan) Karena e min < e perlu < eb 24 mm < 35,64 mm < 206,865 mm

Maka kolom termasuk dalam kondisi tekan menentukan

429

Kontrol kondisi tekan menentukan


𝑥− 1 . 0,003

= 440,5 𝑚𝑚

150 𝑚𝑚− 1 . 0,003

= 0,0016 fs = 𝑑

𝑥− 1 . 600

= 440,5 𝑚𝑚

275 𝑚𝑚− 1 . 600

= 361,09 Mpa εy = 𝑓𝑦

𝐸𝑠

= 400 𝑀𝑝𝑎

200.000 𝑀𝑝𝑎

= 0,002 Kontrol : εs < εy 0,0016 < 0,002.. (memenuhi) fs< fy

430

361,09 Mpa < 400 Mpa Cs’ = As’(fy-0,85 . fc’) = 1608,49 mm2 (400 Mpa- 0,85. 30 Mpa) = 602381 N Cc’ = 0,85 x β1 xfc’ x b x X = 0,85 x 0,85x 30 Mpa x 300 mm x 150 mm = 975375 N T = 𝐴𝑠

𝑑

𝑥− 1 . 600

= 1608,49 𝑚𝑚2 229 𝑚𝑚

150 𝑚𝑚− 1 . 600

= 508284 N P = Cc’ + Cs’- T =975375 N +602381 N - 508284 N = 1069472 N Syarat : P > Pb 1069472 N > 852426 N (OK) Mn = 𝐶𝑐′ 𝑑 − 𝑑′′ −

𝛽 .𝑋

2 + 𝐶𝑠′ 𝑑 − 𝑑′′ − 𝑑′ + 𝑇. 𝑑′

= 975375 𝑁. 229 − 79 −116,79

2 +

602381 𝑁. (229 − 79 − 71)+ 508284 𝑁. 71 𝑚𝑚 =171868716 Nmm ϕMn= 0,65. 171868716 Nmm = 111714665 Nmm Cek syarat : ϕMnpasang > Mn 111714665 Nmm > 41369897 Nmm (OK) Cek dengan PCA column

431

Dari hasil PCA col diperoleh tulangan 8 D 16 sebesar 2,25 %

432

Penulangan Geser

Data Perncanaan

db = 13 mm

fc’ = 30 Mpa

fyt = 400 Mpa

Dg = 300 mm

Tebal selimut = 50 mm

Dc = 250 mm

Rasio tulangan spiral berdasarkan pasal 10.9.3 SNI 03-2847- 2013

ρs = 0,45. 𝐴𝑔

𝐴𝑐𝑕− 1 .

𝑓𝑐′

𝑓𝑦𝑡

433

dengan:

Luas tulangan geser (asv) = ¼ . π. db2

= ¼ . π. 132

=132,73 mm2

Luas bruto (Ag) = ¼ . π. Dg2

= ¼ . π. 3002

= 70685,83 mm2

Luas Ach = ¼ . π. Dc 2

= ¼ . π. 200 2

= 31415,93 mm2

Jadi ρs = 0,45. 𝐴𝑔

𝐴𝑐𝑕− 1 .

𝑓𝑐′

𝑓𝑦𝑡

= 0,45. 70685 ,83 𝑚𝑚 2

31415 ,93 𝑚𝑚 2− 1 .

30 𝑀𝑝𝑎

400 𝑀𝑝𝑎

= 0,04218

S = 𝑎𝑠 .𝜋 .(𝐷𝑐−𝑑𝑏 )

𝜋 .𝐷𝑐 2

4 .𝜌𝑠

= 132,73 𝑚𝑚 2.𝜋 .(250 𝑚𝑚−13 𝑚𝑚 )

𝜋 .250 2

4 .0,04218

= 58,83 mm ~ 50 mm Smax = 75 mm Jadi pada borpile dipasang tulangan geser Ø13-50

435

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan Berdasarkan keseluruhan hasil analisis yang telah dilakukan dalam penyusunan Tugas Akhir ini diperoleh kesimpulan sebagai berikut :

Hasil Perhitungan:

a. Struktur Atap

- Gording menggunakan profil LLC 150.50.20.3,2 - Penggantung menggunakan Ø 10 mm - Ikatan Angin menggunakan Ø 10 mm - Kuda-kuda menggunakan profil WF 300.150.6,5.9 - Kolom pendek menggunakan profil WF 250.250.14.14 b. Struktur Sekunder - Pelat

Tebal pelat = 12 cm

Lap x Lap y Tump x Tump ym m mm mm mm mm

1 4 4 1,0 dua Ø10-200 Ø10-200 Ø10-200 Ø10-200 Ø8-2002 2,2 3 1,4 dua Ø10-200 Ø10-200 Ø10-200 Ø10-200 Ø8-2003 3 4 1,3 dua Ø10-200 Ø10-200 Ø10-200 Ø10-200 Ø8-2004 3 3 1,0 dua Ø10-200 Ø10-200 Ø10-200 Ø10-200 Ø8-2005 3,4 4 1,2 dua Ø10-200 Ø10-200 Ø10-200 Ø10-200 Ø8-2006 3 3,4 1,1 dua Ø10-200 Ø10-200 Ø10-200 Ø10-200 Ø8-2007 2,2 3,5 1,6 dua Ø10-200 Ø10-200 Ø10-200 Ø10-200 Ø8-2008 3 3,5 1,2 dua Ø10-200 Ø10-200 Ø10-200 Ø10-200 Ø8-2009 3,5 4 1,1 dua Ø10-200 Ø10-200 Ø10-200 Ø10-200 Ø8-200

PA 1 1,7 8 4,7 satu Ø10-200 Ø10-200 Ø10-200 Ø10-200 Ø8-200PA 2 1,7 3 1,8 dua Ø10-200 Ø10-200 Ø10-200 Ø10-200 Ø8-200PA 3 1,7 1,7 1,0 dua Ø10-200 Ø10-200 Ø10-200 Ø10-200 Ø8-200

Tul. Susut

KesimpulanTipe Lx Ly Ly/Lx Arah

436

- Tangga dan Bordes

Tebal Pelat = 15 cm

- Balok Anak dan Balok Bordes

b. Struktur Primer

- Balok Induk dan Sloof

Type Tangga Tanjakan Injakan Kemiringan Arah

Tulangan

Tangga

Tulangan

Bordes

cm cm ˚x Ø8-200 Ø8-150y Ø8-150 Ø8-150

1 18 30 30,9

Tumpuan Lapanganm cm Tarik Tekan Tarik Tekan

BA 4 30/50 4Ø 10 4D 22 2D 22 2D 22 2D 22 Ø10-100 Ø10-200BB 3,5 30/50 4D 13 4D 22 2D 22 2D 22 2D 22 Ø10-100 Ø10-200

Bentang DimensiType Balok

Tulangan Torsi

Tulangan GeserTulangan LenturTumpuan Lapangan

Tumpuan Lapanganm cm Tarik Tekan Tarik Tekan

B1 8 40/60 4D 10 7D 22 3D 22 3D 22 2D 22 Ø10-100 Ø10-200S1 8 40/60 4D 10 5D 22 5D 22 3D 22 3D 22 Ø10-125 Ø10-200

Type Balok

Bentang Dimensi Tulangan Torsi

Tulangan Lentur Tulangan GeserTumpuan Lapangan

437

c . Struktur Pondasi Diameter borpile = 30 cm Kedalaman = 10 m

Type Tulangan Borpile Tulangan Pile Cap Memanjang Geser Arah X Arah Y 1 8 D16 Ø13-50 D19-150 D19-150 2 8 D16 Ø13-50 D19-150 D19-150 3 8 D16 Ø13-50 D19-150 D19-150

5.2 Saran

Sebelum mengerjakan Tugas Akhir hendaknya menyusun sistematika penulisan Tugas Akhir secara urut dan keseluruhan agar dalam pengerjaannya tidak ada yang terlupakan dan berjalan lancar.

439

DAFTAR PUSTAKA

Badan Standarisasi Nasional, “Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung (SNI 2847- 2013)”, Jakarta, 2013.

Badan Standarisasi Nasional, “Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung (SNI 1726- 2012)”, Jakarta, 2012.

Departeman Pekerjaan Umum, “Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Bangunan Gedung (PPIUG)”, Bandung: Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah Bangunan, 1983.

Departemen Pekerjaan Umum, “Peraturan Beton Bertulang Indonesia (PBBI)”, Bandung: Badan Penelitian dan Pengembangan Departemen Pekerjaan Umum, 1971.

Departemen Pekerjaan Umun, “ Tata Cara Perencanaan Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung (SNI 03 – 1729 – 2002)”.

Setiawan.Agus, “Perencanaan Struktur Baja dengan Metode LRFD”, Jakarta: Penerbit Erlangga, 2008.

Wang. Chu-Kia dan Charles G. Salmon, “Desain Beton Bertulang Jilid 1 Dan 2 Edisi Keempat”

BIODATA PENULIS

Kholif Novianti, dilahirkan di Tuban, 24 November 1995, merupakan anak pertama dari 2 bersaudara. Penulis telah menempuh pendidikan formal di TK Al-Hidayah tahun 2001, SDN Kebonagung tahun 2007, SMPN 1 Rengel tahun 2010, dan SMAN 1 Bojonegoro tahun 2013. Setelah lulus dari SMAN 1 Bojonegoro, penulis mengikuti tes

masuk Program Diploma Teknik Sipil ITS dan diterima di program studi Diploma III Teknik Sipil pada tahun 2013 dan terdaftar dengan NRP 3113.030.111. Di program studi Diploma III Teknik Sipil ini, penulis mengambil bidang studi Bangunan Gedung. Penulis sempat aktif di Himpunan Mahasiswa Program Studi Diploma III Teknik Sipil sebagai staff Riset dan Teknologi pada periode 2014-2014. Penulis juga pernah aktif dalam beberapa seminar yang pernah diadakan dikampus. Penulis sempat mengikuti Kerja Praktek di PT. PRAMBANAN DWIPAKA pada Proyek Pembangunan Fakultas Psikologi Universitas Surabaya (UBAYA).

BIODATA PENULIS

Sigit Prionggo, dilahirkan di Blitar, 26 November 1994, merupakan anak kedua dari 2 bersaudara. Penulis telah menempuh pendidikan formal di TK Dharma Wanita tahun 2001, SDN Bacem 04 tahun 2007, SMPN 1 Ponggok tahun 2010, dan SMAN 1 Srengat tahun 2013. Setelah lulus dari SMAN 1 Srengat, penulis mengikuti tes masuk Program Diploma Teknik

Sipil ITS dan diterima di program studi Diploma III Teknik Sipil pada tahun 2013 dan terdaftar dengan NRP 3113.030.114. Di program studi Diploma III Teknik Sipil ini, penulis mengambil bidang studi Bangunan Gedung. Penulis pernah aktif dalam beberapa seminar yang pernah diadakan dikampus. Penulis sempat mengikuti Kerja Praktek di PT. PRAMBANAN DWIPAKA pada Proyek Pembangunan Fakultas Psikologi Universitas Surabaya (UBAYA).

Documents

PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG FAKULTAS TARBIYAH …repository.its.ac.id/63419/1/3113030111-114-Non Degree Thesis.pdf · iv rafter, gording cable, wind bonding and connections. For analysis